本文选择低速大转矩传动系统中的典型应用实例——无齿轮电梯曳引机驱动统为工程背景,以低速大转矩永磁同步电动机为研究对象,研究分析了低速大转矩PMSM的无位置传感器矢量控制系统。该传动系统采用SVPWM变频电源给电机供电,直接带动曳引轮曳引电梯运行,不需要机械减速机构,使得传动系统的机械结构变得非常简单,大大减轻了繁重的日常维护工作,使系统的可靠性和利用率也大为增高。首先,在对无传感器永磁同步电动机转子位置检测方法进行深入分析的基础上,设计了一种鲁棒性好、控制算法简单、易于工程实现的基于滑模观测器的转子位置估计方法。其次,分析了PMSM的数学模型和矢量控制方案,选择了i_d=0的控制方案并建立了基于滑模观测器的低速大转矩PMSM无传感器矢量控制系统的模型。通过MATLAB/Simulink软件对低速大转矩的PMSM无齿轮传动系统进行了建模和仿真,结果表明了该无传感器算法的可行性和建模的正确性。最后,采用高速的数字信号处理器(DSP)作为控制器;使用了智能功率模块(IPM)作为逆变环节,缩减了控制系统的体积;电流检测采用LEM公司的霍尔传感器,提高了系统采样精度。以TMS320LF2407为核心,采用汇编语言编写了完整的系统控制软件,完成了定子相电流采样、转子速度/位置观测、驱动信号输出等功能。在本文设计的系统试验平台上,按照设计的硬件和软件方案,对无位置传感器控制策略进行了实验研究。