在众多无位置传感器控制技术当中,高频信号注入法以其可以在低速、甚至零速时实现转子位置估计等特点而成为当前的研究热点。传统的高频信号注入法是在基波电压的基础上注入高频正弦电压信号,通过对高频电流响应进行处理,得到转子位置信息,其中为了从电流响应中提取出有用的转子位置信息,将不可避免的用到滤波器,如带通滤波器、低通滤波器。但是,滤波器的存在会限制控制系统的带宽,进而影响动态响应速度,这样使其在一些需要高动态性能场合的应用受到了限制,所以近年来一些改进的高频信号注入法被提出。本文围绕高频脉动方波电压注入法和高频旋转方波电压注入法这两种改进的高频信号注入法进行研究,分析了它们存在的问题,提出了相应的改进措施。高频脉动方波电压注入法是在估计转子坐标系的d轴注入开关频率的方波电压,通过对所产生的q轴载波电流进行解调及相关处理,实现对转子位置和转速的估计。由于注入信号频率的提高,并采用了特殊的信号处理方法,所以可以显著提高系统的动态性能。本文分析了已有方案存在的不足,探讨了电机参数失配对高频脉动方波电压注入法转子位置和转速估计的影响,并在此基础上提出了几种改进措施,并建立了仿真模型对其进行了一系列仿真研究。结果表明：采用改进负载电流估算方法的高频脉动方波电压注入法在电机参数匹配时,工作良好,但是当电机参数失配时性能会明显恶化,严重时系统甚至无法正常工作；采用改进的位置和转速观测器结合改进的负载电流估算方法能够在电机参数失配的情况下在全转速范围内实现精确快速的位置和转速估计；使用带通滤波器的改进方案由于带通滤波器的存在,会使系统带宽受到一定限制,但是仍然明显优于传统的高频脉动正弦电压注入法,并且其对电机参数变化具有更强的适应能力。高频旋转方波电压注入法是在一个信号注入周期内,每隔1/3个周期依次在三相静止坐标系的a、b、c轴注入一个电压脉冲,然后在两相静止坐标系下对采样时刻的电压电流值进行相应的计算,以实现对转子位置和转速的估计。本文分析了高频旋转方波电压注入法的工作原理,并对其转子位置和转速观测器进行了分析与改进,然后,使用simulink构建了仿真模型,对其性能进行了仿真研究。结果表明：高频旋转方波电压注入法能够在全速度范围内实现转子位置和转速的估计,并且具有良好的动态性能,系统带宽明显优于高频旋转正弦电压注入法,与高频脉动方波电压注入法相当。