三相永磁同步电机(PMSM)具有体积小、可靠性高、功率密度高等优点,被广泛应用于高性能控制系统中。永磁同步电机高性能控制时必须要有高精度的实时位置信息,但传统硬件传感器检测的方法存在工作场合受限、可靠性低、成本高等缺点。为了提高永磁同步电机控制系统的可靠性及扩大其应用场合,无位置传感器技术的研究已经成为一种趋势。首先,本文对永磁同步电机无位置传感器技术的研究现状进行了综述,确定了本文主要研究永磁同步电机在中高速、零低速工作状态下无位置传感器的控制技术。其次,分析了永磁同步电机的数学模型和矢量控制策略,并通过仿真验证了有位置传感器永磁同步电机矢量控制的有效性;在此基础上,分析了永磁同步电机在中高速和零低速的数学模型、滑模观测器法和和高频信号注入法的原理及存在的缺陷。进而,本文在中高速阶段采用饱和函数代替开关函数,解决了传统滑模带来的抖振问题;在零低速阶段解决高频信号注入法中运算量大的问题,并通过转子磁路的饱和效应技术,实现了跟踪转子磁极的目的。然后,在Matlab/Simulink的仿真环境下,搭建仿真模型,在中高速阶段,探究了滑模观测器法带来的抖振问题,并且通过仿真验证了该滑模观测器法估算转子位置和速度的精度更高,观测效果更好。在零低速阶段,通过仿真验证了脉振高频注入法能够改善了转子位置观测器的控制性能。最后,以TMS320F28335为主控芯片,对永磁同步电机无位置传感器的控制系统进行了软硬件设计。图[82]表[2]参[62]