随着人们生活水平的提高,空调已逐渐普及。为满足空调控制系统高性能、低成本、低损耗方面的要求,本课题以单转子永磁同步空调压缩机为研究对象,研究功率因数校正、矢量控制及转矩扰动抑制方面的关键问题。并搭建永磁同步空调压缩机数字控制平台,对其控制理论及方法进行验证。本文首先分析空调压缩机控制系统的关键性问题。阐述功率因数的定义及国内外谐波标准。讨论永磁同步电机无位置传感器控制系统中的磁链估计方法,分析恒压频比与矢量控制方案,介绍转矩扰动抑制的国内外现状。其次,介绍功率因数校正(PFC)的基本方案。提出改进型部分PFC控制方案,简化电压过零点检测方法。并对完全PFC的Boost控制方案与本文提出的新型部分PFC方案进行仿真验证及优缺点比较。在此基础上,对适用于本文空调控制系统的部分功率因数校正方法进行实验验证。再次,给出永磁同步电机的数学模型,并分析永磁同步电机的矢量控制方案,对电流环及转速环的设计进行阐述。并对传统磁链估计方法的无位置传感器控制系统进行叙述。在此基础上,引进改进型磁链估计方法,并利用MATLAB/Simulink仿真工具进行仿真验证。之后,分析单转子空调压缩机转矩扰动的特性。并针对空调压缩机重复型转矩扰动的特点,提出一种新型的利用迭代方法抑制转矩扰动的思想。采取带有遗忘因子的开闭环迭代方法,给出其收敛条件。将迭代结果通过前馈补偿的方式,补偿到电流iq上,进行转矩扰动的抑制。仿真结果验证该方法的收敛性及抑制转速波动的有效性。最后,构建基于Infineon公司生产的XC878单片机为主控芯片的单转子永磁同步空调压缩机驱动控制系统的硬件实验平台,设计功率驱动电路及控制电路。实现改进型磁链方法下的永磁同步电机的无位置传感器矢量控制,并在大量实验的基础之上,对控制系统的性能进行分析与研究,验证该控制系统在降低成本的同时,具有较好的动态性能及稳态精度。