永磁同步电机具有结构简单、可靠性高、功率密度高等优点，近年来取得了巨大发展，已广泛应用于工业界。在学术界，永磁同步电机模型预测控制算法以其结构简单、动态响应迅速等特点引起了众多学者的广泛关注。为了节省成本，提高电机控制系统的可靠性，研究一种适用于模型预测控制的无速度传感器控制方法具有重要的意义。本文以三相永磁同步电机为研究对象，开展了基于无速度传感器控制的永磁同步电机模型预测磁链控制算法研究工作。
　　首先，介绍了三相逆变器的拓扑结构与空间电压矢量定义；概述了永磁同步电机的各类转子结构，对比分析了不同转子结构电机的优缺点及适用场合；建立了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型。
　　其次，在分析永磁同步电机传统模型预测转矩控制的基本原理与实现方法的基础上，为了消除传统模型预测转矩控制算法中的权重因子，减小计算量并提高稳态控制精度，提出了一种基于开关序列的模型预测磁链控制算法。通过分析电磁转矩和磁链的关系，将对转矩和定子磁链幅值的控制转换为对d、q轴磁链的控制，避免了权重因子的设计；采用定子磁链无差拍预测控制计算所需的参考电压矢量，并根据其所在扇区选择对应开关序列，无需进行多次遍历寻优；根据磁链无差拍预测控制原则，计算基本矢量的最优作用时间，实现了最小磁链误差跟踪控制，有效减小电流谐波和转矩脉动。
　　然后，结合模型预测磁链控制算法，研究了适用于中高速区的基于有效磁链观测器的无速度传感器控制，设计了永磁同步电机有效磁链观测器，实现了对电机转速及转子位置的准确辨识；针对有效磁链观测器法在低速区的局限性，研究了适用于低速区的基于I/F流频比的无传感器控制算法，介绍了电机转子初始位置定位的步骤以及启动阶段关键参数的选取方法；研究了两种算法的平滑切换过程，实现了永磁同步电机宽速域范围无速度传感器控制。
　　最后，基于TMS320F28335控制器设计各算法的实验程序，在三相逆变器——永磁同步电机驱动实验台上对文中算法进行了实验研究，实验结果验证了算法的有效性和正确性。