近年来,永磁同步电机驱动系统因其效率高、功率密度大、结构简单等特点,在新能源汽车、家用电器等各个领域越来越受欢迎,为了保证永磁电机的矢量控制的稳定运行,准确的三相电流信息和转子位置信息是必要的。为了获得准确的三相电流信息,传统方法是利用多个电流传感器在零矢量作用期间进行三相电流的准确采样,虽然这可以获得三相电流信息,但是多个电流传感器也增加了驱动系统的体积和成本,因此众多学者提出了仅采用一个电流传感器的单电阻采样方法;为了获得准确的转子信息,一般而言,是在转子轴上连接上一个位置传感器,然而,对于要求电机成本低和工作环境复杂的情况下,这种位置传感器不仅是对驱动系统的总成本的负担,也是对系统的可靠性的负担,因此永磁电机无位置传感器技术应运而生。针对以上问题,本文提出了一种基于单电阻采样的永磁同步电机无传感器低速运行控制策略。为了实现单电阻采样电流重构并且提高电流采样的精度,本文提出了一种基于矢量移相的电流重构及误差补偿方法。与传统的多电流传感器采样方法不同,单电阻采样的采样点设置在有效矢量作用期间,所以要求有效矢量作用时间必须大于最小采样时间,因此在空间矢量六边形中出现了扇区边界、低调制比和高调制比的非观测区域,为了能够在非观测区域成功采样分别提出了矢量移相在不同区域改变SVPWM生成方式的调制策略。单电阻由于分时采样的特殊性,不可避免的会导致电流分时采样误差,为了进一步提高电流重构的精度,分析并确定了电流重构的理想采样点,并通过基于电流变化率的平均电流值补偿方法,将采样电流补偿至理想采样点,通过算法弥补了分时采样的误差。本文所提的方法有效的减小了单电阻采样电流重构的非观测区域和提高了电流重构的精度。在重载运行条件下永磁同步电机起动时需要足够高的负载转矩,因此需要准确的初始转子位置信息,高频注入是工程上永磁电机零低速常用的无传感器运行策略,然而,过高的注入幅值会导致初始位置辨识期间噪声太大甚至过流,过低的注入幅值会导致初始位置辨识位置精度不高甚至导致起动失败对此本文提出了一种基于高频注入幅值自整定的初始位置检测策略。首先,为了获得合适的注入幅值,采用了幅值自整定策略,通过单电阻采样得到的直轴电流幅值和期望值比较,经过观测器对注入幅值进行调整获得合适的注入幅值;其次,采用高频方波注入方式获得初始转子位置信息,但由于转子辨识位置收敛极性的不确定性,需要对极性进行判别,考虑到电感的饱和特性,在辨识出的初始转子位置加入两个相反的脉冲,根据响应电流幅值判别进行,所提出的方法能够在不同参数的永磁电机准确的获得转子初始位置信息。针对重载运行条件对高频方波注入无传感器控制策略引入的转子位置误差,本文提出了一种基于扩张观测器的重载运行控制策略。在位置提取过程中,传统的PI观测器观测精度随着负载转矩的增大而减小,为了减小位置观测的误差,在传统的转子速度和转子位置作为状态量的基础上,将负载转矩作为一个新的状态量引入观测其中设计了三阶状态观测器,提高了观测器对负载转矩的敏感性,提高了观测器的收敛速度和观测精度。针对单电阻采样引起的分时采样误差,分析了分时采样误差对位置观测的影响,并对所提出的电流补偿方法能够消除由单电阻采样导致的位置观测误差的有效性进行验证。本文对提出电流重构及误差补偿策略、幅值自整定的初始位置辨识策略和基于扩张观测器的重载运行控制策略进行了理论分析和仿真验证,并且在主控芯片为瑞萨32位微处理器RX62t的永磁电机实验平台上进行了实验验证,表明了所提出方法的可行性和有效性。