内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, IPMSM)具有过载能力强和适于弱磁调速等优点，目前已广泛应用于国民经济和科技各领域。对于高性能内置式永磁同步电机矢量控制系统，通常需要安装光电编码器等位置传感器来获取电机转速和转子磁极位置信息，然而，位置传感器的安装不但会增加系统成本，还会降低系统可靠性。另外，IPMSM因其转子磁路结构不对称能够产生磁阻转矩，如果对磁阻转矩进行充分利用，可提高电机的转矩输出能力。为此本文主要针对内置式永磁同步电机无位置传感器控制方法及最大转矩/电流(Maximum Torque per Ampere, MTPA)控制策略进行研究。研究一种基于扩展反电动势模型的内置式永磁同步电机转子位置滑模观测器，以实现系统的无传感器控制运行。通过将电压方程进行等效变换并引入扩展反电动势，可使转子位置信息完全从电感矩阵中分离出来，进而构造滑模观测器。在此基础上，采用软件锁相环来获得位置观测信息，以克服噪声的影响，对系统的动态响应及抗负载扰动能力进行分析，采用极点配置方式设计基于软件锁相环的位置观测器结构及参数。研究一种基于电流矢量角自校正的IPMSM最大转矩/电流在线控制策略。通过定子电流采样值对电流矢量角进行在线调整，并引入傅里叶分析环节，实时比较不同矢量角下的电流矢量幅值大小，从而获得最小电流幅值的最优电流矢量角，实现系统的MTPA控制。分析定子电流畸变的原因及其对控制系统产生的负面影响，对死区补偿方法进行研究，实现一种采用饱和函数的死区效应补偿方法。在此基础上，通过对系统硬件及软件进行设计，在所搭建的2.2kW内置式永磁同步电机实验平台上进行实验。实验结果表明：采用软件锁相环的滑模观测器能够较准确地对转子位置进行估计，实现系统的无传感器控制，并且系统具有较好的动态响应和较强的抗负载扰动能力；所研究的在线MTPA控制方法能够较好地对理想MTPA运行轨迹进行跟踪。