同步磁阻电机驱动控制系统被视为一种极具发展潜力的高性价比调速驱动方案,在家用电器、工业传动等诸多应用领域,同步磁阻电机低速无位置传感器控制技术极为重要。高频信号注入法是一种基于电机凸极特性追踪的无位置传感器控制方法,转子位置估计是磁场定向控制系统的重要环节。为了适应高性能工业传动系统发展及应用需求,需要对同步磁阻电机无传感器控制系统的关键技术问题进行深入研究,包括:（1）提高基于高频信号注入的无传感器控制算法对参数变化的鲁棒性,提高转子位置估计精度;（2）降低高频信号注入引起的高频电磁噪音及功率损耗,提升驱动控制系统效能;（3）抑制高频信号注入导致的高频转矩脉动,以及由电机磁链空间谐波等特性导致的低频转矩脉动。本论文对上述问题展开研究,并提出有效的解决方法,以促进同步磁阻电机无位置传感器驱动控制技术的工业应用。论文的具体内容如下:同步磁阻电机参数非线性特性以及交叉耦合效应导致转子位置估计存在显著偏置误差,针对此问题,本文对位置观测方法进行研究。为实现在不同负载情况下转子位置的准确观测,提出一种基于测量轴系高频电压注入的低速无传感器控制方法,在测量轴系注入不连续方波电压信号,并提取高频电流信号。基于参数自学习辨识得到的电机电流-磁链模型,提出与电机参数相关的交叉耦合系数,通过交叉耦合系数耦合直交轴高频电流信息,建立转子位置估计误差解析表达式,消除交叉耦合效应导致的位置估计偏置误差。为提高位置估计对电压误差波动的鲁棒性,不使用低通及高通滤波器,提出一种信号处理方式提取低频及高频电流,提升位置估计精度。针对高频信号注入附加的高频噪音及功率损耗问题,本文对噪音及功率损耗抑制方法进行研究。采用恒定幅值高频信号注入方法时,高频电流幅值随工作点变化较大,存在较大的高频噪音及功率损耗。针对同步磁阻电机驱动控制系统,提出一种基于自适应伪随机高频方波电压注入的无传感器控制方法。采用频率和相位随机的信号注入模式,抑制高频电流功率谱密度分布中的离散谱,以降低高频噪音。并通过自适应高频电流控制策略,提取并处理高频电流信号,根据负载变化自适应调节注入的高频电压信号幅值,保持激励高频电流幅值恒定,降低信号注入引起的转矩脉动及位置估计误差波动。所提出的方法可以降低同步磁阻电机无传感器驱动控制系统的附加高频噪音及功率损耗。针对高频信号注入引起的高频转矩脉动,以及电机齿槽转矩、磁场空间谐波等特性引起的低频转矩脉动问题,本文对转矩脉动抑制方法进行研究。同步磁阻电机输出转矩高频及低频脉动,造成电机转速波动、机械振动和噪音等问题,降低了同步磁阻电机驱动系统性能。本文提出一种观测轴系下双轴同相位反向高频方波电压信号注入方法,分析输出转矩功率谱密度中离散谱幅值,设计与电机参数相关的直交轴注入方波电压信号幅值,拓宽转矩功率谱密度,抑制转矩高频脉动。另外,针对低频转矩脉动问题,根据转速跟随误差周期性波动,采用傅里叶迭代自学习控制策略,对低频转矩进行补偿,抑制低频转矩脉动。所提出的转矩脉动抑制方法可以有效减小同步磁阻电机无传感器驱动系统的高频和低频转矩脉动。在上述研究基础上,基于通用变频器搭建同步磁阻电机无传感器驱动控制样机平台。实现同步磁阻电机转子初始位置辨识,辨识同步磁阻电机自感及互感等参数,为不同控制算法的实现奠定基础。根据轻载情况下的电机参数特性,提出同步磁阻电机无传感器控制时的最小激励电流。在此实验平台实现所研究的控制算法,对同步磁阻电机低速无传感器控制的稳态和动态性能进行测试,针对高频噪音、损耗及转矩脉动等性能指标,与传统高频信号注入方法进行测试和比较,实验结果可以验证所研究同步磁阻电机无传感器控制方法的有效性,以及在噪音、损耗、转矩脉动、位置估计精度及稳态性能等方面的优势。