面对环境日益严峻的环境问题,电动汽车的崛起毋庸置疑,而在电动汽车行业,电机作为汽车的核心,成为了永恒的话题。永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)作为一种高性能的电机,以其自身的扭矩大,运行效率较高,结构简单可靠等优点,成为国内外学者研究的热点。本文就永磁同步电机的控制算法以及无速度传感器的技术进行了研究与改进。主要包括以下内容:首先,研究了传统的模型预测电流控制原理(MPCC),传统的模型预测控制在每个采样周期内通过价值函数最小的原则,选择出一个最优的电压矢量,但由于控制集的有限性,导致传统单矢量模型预测电流控制在稳定性能上较差,具有较大的电流和转矩波动。占空比控制虽然使得在一个选择周期内,选择的有效电压矢量大小可调,但是方向却只有六种,无法做到全方位的控制。动、稳态性能依旧较差。为此,本文提出一种在双矢量模型预测控制策略上进行改进后的方法,该方法在每一个采样周期内进行两次电压选择,而这二个电压,可以是相邻完整的电压矢量,也可以是相邻的占空比电压,通过对控制时间的调整,使得选择的最佳电压矢量不但大小得到控制,方向也可以得到控制,使得电压的选择覆盖面更大,选择时间更短。采用q轴无差拍的控制原理,减少了控制系统的转矩和电流脉动,同时改善了控制系统在动、静态下的稳定性,仿真和实验结果也验证了改进MPCC控制算法的正确性与合理性。其次,在基于模型电流预测控制的滑模无速度传感器算法的基础上,提出了一种改进高阶滑模观测器,该观测器在传统的高阶滑模观测器上进行改进,以扩展反电动势为状态变量,并采用改进后的正交锁相环来跟踪转子位置信息,这样可以提高系统的稳定性、观测性能,从而达到快速跟踪转子位置和转速的变化的目的。通过仿真分析可得,改进后的模型预测滑模无速度传感器与传统的滑模无速度传感器系统相比可以更快速,精确的观测到转速以及转子位置信息,估计误差小,动态性能和稳态性能更加突出。最后,基于DSP综合开发平台对所改进的MPCC控制策略进行了实验验证,通过分析比对电机在三种控制策略下空载启动运行时的实验结果,验证了本文所改进后的控制策略的正确性与合理性。