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永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）有着体积小、重量轻、功率因数高、使用寿命长等诸多的优点,因此在高性能驱动系统中得到了较为普遍的应用。PMSM采用矢量控制方法,需要位置传感器提供转子位置实现精确控制,但在一些控制场合,如水泵、风机的电机驱动也有由异步电机转型为PMSM驱动的趋势,在这些场合PMSM常采用无位置传感器的控制方式。因此研究的课题是PMSM无位置传感器的矢量控制,设计出两种控制方法,一个是PMSM基于滑模观测器的无位置传感器控制方法,另一个是PMSM基于相电流直接计算转子位置的控制方法。两种方法实现了PMSM的无位置传感器控制,为后续的水泵、风机控制提供技术支持,论文包含以下内容:首先,在阅读了大量国内外关于PMSM无位置传感器控制相关的文献的基础上,对各个控制方法进行对比分析。建立PMSM在三种不同坐标轴下的数学模型,介绍了PMSM矢量控制方法,对空间电压矢量脉宽调制技术（Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM）的实现过程进行详细描述。其次,简述了滑模变结构的基本原理,基于坐标轴的数学模型设计表贴式PMSM滑模观测器的电流观测方程,并通过锁相环实时估算出转速和转子角度信息。接着,通过分析SVPWM调制技术,设计出相电流直接计算转子位置的控制方法。通过硬件电路模型,推导出转子位置与SVPWM的作用期间A、B相电流变化量的唯一关系,并着重分析了相电流获取时刻的选择。最终,分析了电机在起动时采用的I/F控制三步骤。然后,设计了PMSM无位置传感器控制系统的硬件电路,选用STM32F103C8T6作为主控芯片,硬件电路主要包含:微控制单元（Micro Control Unit）最小系统及其外围电路、相电流采样、母线电压采样、反激式开关电源、功率驱动、光耦隔离、桥式逆变等。最后,基于以上的理论分析,在Keil MDK上完成两种无位置传感器控制方法的程序编写,包含主程序、STM32F103C8T6所涉及的各个功能模块初始化、PI调节器、SVPWM、滑模观测器和相电流直接计算角度的算法实现等。