永磁同步电动机因其具有结构简单、易维护、运行效率高、调速性能好等优点而在中小功率驱动场合得到了广泛应用。随着近年来对空调系统性能、能效比的要求越来越高,空调系统中驱动压缩机的传统的异步电机已逐步被永磁同步电动机所取代。本文紧紧围绕着驱动空调压缩机的永磁同步电动机这个研究对象展开,针对压缩机的负载特性和节能的目的进行了一些新型控制策略的研究和探索。首先介绍了具有正弦波反电动势的永磁电动机的不同转子结构,建立了理想的三相坐标系下的电机模型及其Clarke变换与Park变换模型。根据电机模型介绍了矢量控制方案中各信号的传输转换,并且重点分析了空间矢量调制算法的计算过程。由于矢量控制方案中的Park变换对角度的需要以及转速闭环对速度信息的需要,针对该控制系统将要应用在汽车空调上的环境因素,本文提出了使用无传感器算法替代机械式传感器的方法,将滑模变结构理论引入到PMSM电机的控制中,设计了基于等速趋近律限制条件的滑模电流观测器,详细推导了应用在电机方程中的观测器设计过程,并在电流误差的开关信号中提取到了反电动势信息。然后基于改进的转子位置估算方法,找到了转子位置角,有效避开了开关信号中的高频噪声与微分运算,并根据误差传递函数分析了位置跟踪的效果。通过分析仿真得到的电流、位置和反电动势曲线等,证明了所提方案的可行性。设计了永磁同步电机矢量控制的软硬件实验平台。在硬件上,采用了TI公司的TMS570LS1227汽车级安全芯片,针对实验系统中重要的电源供电线路、采样电路以及功率驱动电路做了详细的设计分析。还详细介绍了所使用的CCS6.0软件开发环境,列出了本系统正常运行所需遵守的模块化程序设计思路,并以流程图的形式分析了部分重要模块的数据处理过程。最终,在实验平台上检测了电压、电流数据,通过编程把软件计算的q轴电流、转速和位置角等中间变量经串口发送出来,并使用Matlab作出其波形。这些数据验证了理论的正确性,表明所设计的控制系统能够满足设计要求。