永磁同步电动机（permanent-magnet synchronous motor，简称PMSM）因其体积小、结构简单、可靠性强、功率密度高和精度好等优点，在高性能的伺服驱动工业领域中得到了广泛的应用，其中对PMSM无速度传感器控制系统的研究已成为现代电机控制领域的热门课题。转子位置和转速作为电机控制系统的关键参数，通常的方法是采用机械式传感器对其进行检测。然而这些传感器的安装和维护不仅增加了系统的成本和复杂度，同时会降低系统的可靠性。为取代传统的机械式传感器，各国学者提出了多种分别适用于电机低速和中高速下的无速度传感器控制方法，但对于全速范围内的无速度传感器控制研究甚少。针对这一问题本文进行了以下几方面的研究：首先，本文介绍了永磁同步电机无速度传感器控制的研究背景以及主要的无速度传感器控制方法，随后基于坐标变换原理给出了永磁同步电机的数学模型，基于矢量控制理论给出了几种常用的矢量控制方法。其次，介绍了滑模变结构控制，在PMSM数学模型的基础上设计了滑模观测器来检测转子的位置与转速，并对其进行了仿真研究。由于低速下反电动势很小且滑模超平面的建立需要一定的时间，因此运用滑模观测法当电机低速运行时系统的动态性能不理想。考虑到高频信号注入法低速性能良好，本文重点研究了基于旋转高频电压注入法的无速度传感器控制。随后对两种方法取长补短，利用加权系数法实现了永磁同步电机无速度传感器的复合控制，即低速下采用旋转高频电压注入法，随着转速的升高逐渐切换到滑模观测法，仿真结果表明复合控制方法是可行的。最后，搭建了控制系统的硬件平台，完成了软件控制算法的设计。在实际系统中对复合控制方法进行了实验分析，实验结果验证了该方法的正确性和有效性。