平面开关磁阻电机在集成电路制造、精密加工以及生物医学工程等领域极具应用前景,它的可靠运行和位置控制都需要实时地获得动子位置,其动子位置通常是通过光栅尺、磁栅尺等位置传感器获得。但是,这些位置传感器的价格较为昂贵且容易受高温、粉尘、潮湿等恶劣环境的影响,使平面开关磁阻电机系统成本增加和可靠性降低。为了降低该电机系统的成本和提高其可靠性,论文提出并研究基于附加动子块的平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测与控制方法。论文首先介绍了带附加动子块的平面开关磁阻电机。探索了带附加动子块的平面开关磁阻电机结构以及基于附加动子块的动子位置检测原理,推导了带附加动子块的平面开关磁阻电机控制系统模型。论文分析并设计了附加动子块。讨论了附加动子块的设计要求,利用等效磁路法建立了附加动子块的磁感应强度数学模型,分析、确定了附加动子块参数,并利用有限元法对设计的附加动子块进行了分析和验证;加工了实际的附加动子块,并进行了磁感应强度测量实验。磁感应强度测量结果表明:1)建立的磁感应强度数学模型相对误差小于8.9%,验证了磁感应强度数学模型的有效性;2)设计的附加动子块满足设计要求。研究了基于附加动子块的平面开关磁阻电机动子位置检测新方法。提出了一种基于附加动子块的动子位置检测算法,该算法具有实现简单、计算量小、占用内存小等优点;讨论了不平衡霍尔传感器输出信号对动子位置检测的影响,并且提出一种不平衡霍尔传感器输出信号的补偿方法;搭建了动子位置检测实验平台,并进行了动子位置检测实验,分析了电机在不同运行速度时的动子位置检测精度。实验结果表明:1)电机运行速度越快,动子位置检测误差越大;2)1 mm/s运行速度时,x轴方向的动子位置检测误差小于0.16 mm,y轴方向的动子位置检测误差小于0.14 mm。实验验证了基于附加动子块的平面开关磁阻电机动子位置检测新方法。最后,论文研究了基于附加动子块的平面开关磁阻电机无位置传感器控制方法。利用线性系统频域特性校正法设计了无位置传感器的平面开关磁阻电机比例微分(Proportional Differential,PD)位置控制器;将PD位置控制器与基于附加动子块的动子位置检测方法结合,进行无位置传感器控制实验。主要的实验结果包括:1)实现了无位置传感器下的稳定闭环控制;2)平面开关磁阻电机x轴方向控制的静态位置误差小于0.61 mm,动态位置误差小于1.15 mm,平面开关磁阻电机y轴方向控制的静态位置误差小于0.70 mm,动态位置误差小于1.32 mm;3)二维运动时,平面开关磁阻电机x轴方向控制的动态位置误差小于2.13 mm,y轴方向控制的动态位置误差小于2.10 mm。实验验证了基于附加动子块的平面开关磁阻电机无位置传感器控制方法的有效性。