混合励磁轴向磁场磁通切换永磁(Hybrid Excitation Axial Field FluxSwitching Permanent-Magnet,简称HEAFFSPM)电机是一种新型定子永磁型双凸极电机,该电机具有功率密度大、效率高、容错能力强、调速范围宽等优势,因此在电动汽车领域具有较好的应用前景。本文以一台6/14极HEAFFSPM电机作为控制对象,对其无位置传感器控制系统展开研究。首先,介绍了HEAFFSPM电机的拓扑结构,阐述了该电机的工作原理,并分别在三相静止abc坐标系、两相静止αβ坐标系和两相旋转dq坐标系下建立了HEAFFSPM电机的数学模型。其次,基于模型参考自适应系统(Model Reference Adaptive System,简称MRAS)原理,分别构建定子电流和定子磁链MRAS算法下HEAFFSPM电机无位置传感器控制系统,基于MATLAB/Simulink和Rtunit控制器对两种控制方法进行仿真和实验研究,并对仿真和实验结果进行对比分析。接着,为了解决MRAS算法在HEAFFSPM电机无位置传感器控制系统下存在位置误差大、低速性能不足以及带载性能差的问题,提出一种改进型MRAS无位置传感器复合控制方法。该方法在中高速区域,基于传统定子电流MRAS,引入励磁绕组改进MRAS系统估算转子速度和位置信息,同时提高带载能力;在零低速区域,采用脉振高频电压注入法(Pulse High Frequency Voltage Injection,简称PHFVI)估算转子速度和位置信息;采用加权算法控制策略实现中高速和零低速区域的平滑切换,并基于MATLAB/Simulink分别研究了低速区域PHFVI、中高速区域改进型MRAS和两者结合的复合控制方法下HEAFFSPM电机控制系统的动稳态性能。最后,通过Altium designer 13软件设计转子检测、信号采样、驱动和电源等硬件电路,基于MATLAB/Simulink和Rtunit Toolbox设计电机控制系统的软件程序,基于Rtunit控制器搭建HEAFFSPM电机无位置传感器控制系统实验平台,并在此基础上研究HEAFFSPM电机改进型MRAS无位置传感器复合控制方法。实验结果验证改进型MRAS无位置传感器复合控制方法可实现全速域运行,降低电机转子位置和转速的估算误差,提高系统的带载能力。研究结果为HEAFFSPM电机在电动汽车领域的应用和发展奠定了理论与实践基础。