电动机作为能量转换装置广泛地应用于工业及日常生活中,虽然交流电机相对于直流电机优点突出,但由于其控制理论、微处理器以及电力电子器件的限制,使得交流电机在调速领域一直不能得到广泛的应用。随着控制理论的发展及科技的进步,交流电机调速系统得到了快速发展,永磁同步电机作为交流电机的一种,其性能好、成本低、可靠性高等优点成为电力拖动领域研究的热点。本文主要对永磁同步电机的矢量控制、无传感器位置及转速检测、转子初始位置检测等关键问题进行了理论研究及数学推导,设计了硬件电路,编写了控制程序,并进行了实验验证。首先,由于永磁同步电机的非线性及强耦合性,因此必须通过坐标变换的方法实现永磁同步电机磁链的解耦,使得永磁同步电机可以像直流电机一样获得良好的调速性能,即矢量控制的方法。对永磁同步电机的控制采用id=0矢量控制的方法,对其理论进行了研究,改善了电机的控制性能。其次,由于永磁同步电机矢量控制系统在运行过程中需要对转子位置进行实时的检测。通过传感器进行转子位置检测,增加了系统的成本、降低了系统的可靠性,而无传感器技术很好的解决了这些问题,因此,对基于MRAS的无传感器技术进行了理论研究,建立了数学模型。对无传感器位置及转速检测中存在的问题提出了相应的解决方案。再次,永磁同步电机转子初始位置检测是电机启动及实现无传感器运行的关键问题,对于不同结构形式转子的永磁同步电机,转子初始位置检测的方法也不同。由于,基于饱和凸极效应的转子初始位置检测方法具有适用范围广、估计精度高等优点。因此对该初始位置检测方法进行了研究。解决了隐极性永磁同步电机初始位置估计的问题。并做了相关的实验,验证了检测方法的有效性。最终,在理论研究的基础上,设计了一套基于ARM的有传感器永磁同步电机矢量控制系统,进行了硬件电路的调试,编写相关的控制程序,实现了有传感器条件下的电机正常运行。