永磁同步电机(PMSM)具有结构简单、效率高,对环境适应力强等优点,在高性能驱动系统中已逐渐取代直流电机。随着工业控制市场的发展,许多控制场合对电机调速系统的成本和可靠性提出了更高的要求,PMSM无位置传感器控制技术由于省去了转子位置检测装置,不仅降低了系统成本,还增强了可靠性,成为当前电机控制领域的热门研究方向之一。在此背景下,本文研究了基于无位置传感器控制技术的同步电机控制系统。本文所做的工作主要包括以下几个方面:(1)分析了电机数学模型,推导定子电压电流方程和定子磁链方程,为无传感器控制算法提供理论基础。详细分析了 PMSM的矢量控制算法和空间矢量脉宽调制(SVPWM)原理,论述了 SVPWM的具体实现过程。(2)对PMSM的无位置传感器控制策略进行研究。针对启动控制策略进行讨论,分析了 VF和IF控制的优缺点,确定启动方法。对模型参考自适应(MRAS)算法原理进行了详细的推导,运用MATLAB/Simulink进行仿真验证方法可行性,并对比标准参数和简化参数辨识模型,分析稳态和动态性能。对于电机低速段的控制策略,讨论了高频旋转电压注入法和脉振电压注入法的基本原理,着重分析电流提取过程,并做了仿真验证。(3)在理论研究基础上,设计了以智能功率模块(IPM)为核心的功率级硬件电路,基于反激拓扑的多路输出控制供电电路,以stm32+CPLD为核心的控制电路,并在其上完成了软件控制程序设计。(4)搭建了 PMSM无位置传感器控制系统实验平台,完成硬软件调试,进行了基于MRAS算法的转速观测实验,以及无位置传感器转速闭环控制实验,实现了从启动到额定转速过程中对转速和磁极位置的准确实时估计,验证了算法的可行性,以及系统的有效性和可靠性。