永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）采用无位置传感器控制省去了机械位置传感器,缩短了电机系统轴向长度,提高了系统鲁棒性,可提高系统的性价比、功率密度及环境适应性。目前,基于反电势法的PMSM无位置控制算法已经较为成熟,但该算法无法实现在低速区的无位置控制,因此研究适用于低速区的无位置传感器控制算法具有重要意义。本文将以内嵌式永磁同步电机（Interior PMSM,IPMSM）为被控对象,研究基于方波电压注入（SquareWave Voltage Injection,SWVI）的无位置传感器控制算法。主要研究内容与创新点如下:1.建立了基于空间复矢量的PMSM数学模型,阐述了PMSM磁场定向控制原理,指明了空间脉宽调制控制（Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM）线性调制区的范围。2.搭建了考虑PWM逆变器输出电压钳位效应和采样时序的PMSM离散域精确复矢量数学模型,并基于零极点对消原理,通过直接离散化设计了电流控制器,提高了电流环的动态解耦能力和鲁棒性。3.给出了基于SWVI的无位置控制算法原理,验证了在同步坐标系或静止坐标系进行信号处理的一致性,阐述了锁相环（Phase Locked Loop,PLL）观测器和龙伯格（Luenberger,LBG）观测器的参数设计方法,并通过实验进行了验证。4.建立了考虑交叉饱和电感的SWVI无位置控制数学模型,阐明了交叉饱和相位角对转子位置估计的影响规律;提出了一种基于SWVI交叉饱和相位角的离线测量与在线补偿方案,并通过稳态与动态实验验证了该方案的有效性。5.阐明带遗忘因子递推最小二乘法和状态观测器法辨识转动惯量的原理,通过仿真结果比较了两种算法的优缺点,实验验证了状态观测器法转动惯量辨识的有效性。