永磁同步电机以其功率密度高、运行效率高、转矩脉动小、控制性能好等优点而广泛应用于航空航天、电动汽车、工业控制等领域。随着高性能永磁材料的出现和工艺水平的进步,高速永磁同步电机将其上述优点进一步放大,并成为了近年来的研究热点。本文针对高速永磁同步电机高性能控制策略展开研究。为实现永磁同步电机的高性能控制,需要获得转子磁极的位置。在传统方法中,转子磁极位置是通过光电码盘等机械式传感器获得的,这增加了系统的硬件成本和复杂度,尤其是降低了可靠性,限制了系统的应用场合。本文推导及设计了永磁同步电机基于模型参考自适应的无速度传感器控制算法,并在此基础上,提出了具有参数辨识能力的改进模型参考自适应无速度传感器控制算法,对电机不同参数(定子电阻或转子磁链)进行在线辨识,克服了传统无速度传感器控制算法易受电机参数影响的问题,尤其是考虑了永磁体磁性能波动可能对电机控制造成的影响,提高了算法的参数鲁棒性,相关结果通过仿真验证。无速度传感器方法的使用和宽广的调速范围,都对高速永磁同步电机矢量控制器参数设计提出了更高要求,传统的固定PI参数矢量控制已经难以在全转速范围内始终保持良好的控制效果。本文提出了一种基于模糊控制的具有PI参数自适应能力的模糊PI矢量控制方法,能够根据电机转速动态调整其转速环PI参数,从而使系统在全转速范围内获得良好的动静态特性,提高系统控制性能。同时,针对高速永磁同步电机高速区内载波比低导致的谐波电流较大的问题,本文将过零点电流纹波和电流THD联系起来,提出了以THD为指标的高速永磁同步电机机端滤波器工程设计方法,并进行仿真验证。最后,本文搭建了一套300k W高速永磁同步电机实验样机,以储能飞轮为负载,对本文所提相关方法进行了实验验证。