高速永磁同步电机因具有功率密度高、体积小、效率高、可与高速负载直接连接等优势而被广泛使用。SiC MOSFET作为第三代宽禁带半导体功率开关器件具有耐高温、热导率大、开关速度快和损耗小等优势。无位置传感器技术在降低系统成本的同时,能够增强系统可靠性,其中滑模观测器占用计算资源少,更适合用在时间资源紧张的高速电机控制系统中。为了提高高速永磁同步电机的控制性能,本文围绕着高速永磁同步电机滑模观测器无位置传感器控制展开,具体研究内容如下:(1)由于实验所使用高速永磁同步电机部分重要参数未知,所以本文通过对隐极式永磁同步电机数学模型的研究,设计了一种简单易行的实验测量参数方法,可以在只使用阻抗分析仪和示波器的条件下测量隐极式永磁同步电机的dq轴电感和转子永磁体磁链。最后搭建了永磁同步电机双闭环矢量控制系统。(2)本文在研究滑模观测器无位置传感器直接计算法的基础上,通过利用饱和函数代替符号函数,减小了滑模变系统的抖振,并通过利用锁相环来提取转子位置信息,减小了由于电机参数变化引起的转子位置估计误差,提高了系统的鲁棒性。基于对数字控制器采样时序的研究,对采样时序进行优化。(3)本文在研究了永磁同步电机的复矢量模型的基础上,对其进行离散化处理,得到永磁同步电机离散复矢量模型。其次利用此模型设计新型滑模观测器无位置传感器算法,有效减小了估计转子位置与实际转子位置之间的误差。然后利用李雅普诺夫稳定性判据得到所设计滑模观测器的稳定条件。最后与基于连续模型设计的滑模观测器进行对比分析。(4)为了提高高速永磁同步电机的控制性能,本文选用性能更优越的DSP和FPGA搭建更高性能的数字控制器以提高采样频率,选用SiC MOSFET作为逆变器功率开关器件以提高逆变器开关频率。由于开关速度的提高,引起桥臂串扰加重。为此本文在研究了一种抑制桥臂串扰驱动电路的基础上对其进行了改进。