随着我国海洋强国战略的实施，海洋探索开发日益频繁。水下驱动器是开展海洋活动的关键设备，直接决定了我国海洋战略推进的深度和广度。永磁无刷直流电机由于功率密度大、控制简单的优点，常被用作水下驱动器的动力推进电机。然而，永磁无刷直流电机需要采用位置传感器控制电力电子开关换相，而位置传感器的存在增加了电机的尺寸、重量和安装复杂度，降低了电机运行可靠性，限制了电机在水下环境的使用。　　基于以上背景和问题，本文对永磁无刷直流电机无位置传感器控制技术进行了系统研究，具体内容如下:　　1，为了实现电机在无位置传感器下由静止顺利起动，本文研究了现有两种无位置传感器起动方法的优劣，提出一种改进的闭环三段式起动方法。该方法在电机加速阶段检测电流瞬时值，当电流值出现明显增大时令电机换相，从而使加速过程中电机的换相频率能够根据转子位置自适应调整，降低加速阶段的换相误差，使得电机能够可靠起动。实验结果表明，该方法能够改善电机的起动性能。　　2，针对现有无位置传感器控制方法转速应用范围较窄的问题，本文提出一种改进磁链函数的方法，拓宽了无位置传感器控制算法的转速或频率适用范围，从而适应水下驱动电机运行频率较宽的特点。传统的磁链函数方法利用磁链函数在极值点处的值来判断换相，当电机运行频率高时会出现换相点丢失的问题，不利于电机安全运行。本文提出的改进磁链函数方法，将传统磁链函数的有效计算区间前移60。电角度，从而使在较宽的转速或频率范围，控制算法能稳定可靠地辨识出电机的换相位置。　　3，为了实现在线计算磁链函数，本文提出反电势基波重构的求解策略:利用滤波后的测量电压经过相量旋转得到一个与反电势同相位的相量，利用该重构的相量来求解磁链函数。该方法无需求解反电势的准确值，降低了在线计算的复杂程度和运算量。通过解析的方法推导了旋转角度的计算表达式，并且由解析式推导出一种实用的拟合方法，从而使得在电机参数无法测量时通过离线实验也能够得到旋转角度。　　4，为了实现无刷直流电机的全局最优换相制，研究了永磁无刷直流电机超前换相控制的特性，推导了电机转速基波电磁转矩与超前导通角度的关系，提出了永磁无刷直流电机无位置传感器超前换相控制策略。通过仿真研究了永磁无刷直流电机最大运行转速和带载能力与超前导通角度的关系。通过实验验证了超前换相控制能够提高永磁无刷直流电机的运行转速或改善电机额定转速时的带载能力。　　5，搭建了以TMS320F2812为核心处理器的水下驱动蒸发冷却永磁无刷直流电机无位置传感器实验平台，并且在实验平台上开展了相关的实验研究。通过与电机带位置传感器运行实验进行对比，验证了本文提出的无位置传感器控制算法能够随着电机转速和带载情况的变化，输出准确的换相信号，实现电机无位置传感器运行。