永磁同步电机具有各项优异性能,近几年随着技术的发展,永磁同步电机在伺服控制、电动汽车、航空航天、机器人控制等高精尖领域有着越来越广泛的应用。由于永磁同步电机控制系统中机械式位置传感器存在诸多问题,因此研究永磁同步电机无位置传感器控制方法具有十分重要的意义。本文研究的重点为基于高频信号注入法的永磁同步电机无传感器控制的研究,主要研究内容如下:1.介绍课题研究背景和永磁同步电机控制策略的发展现状。对目前常用位置估计算法进行综述,通过对比选择高频信号注入法作为本文研究重点。2.由于高频信号注入法基于矢量控制系统,本文详细地推导在不同坐标系下的永磁同步电机数学模型,在电机旋转坐标系数学模型的基础上,详细说明了矢量控制系统的工作原理,简要介绍了几种常用控制策略,并扩展出高频信号下永磁同步电机数学模型。3.高频电压注入法可以分为旋转电压注入法和脉振电压注入法,在高频信号电机模型的基础上分别对高频旋转电压注入法和高频脉振电压注入法进行理论推导,然后通过Matlab/Simulink对两种高频电压注入法进行仿真对比,结合理论及仿真结果最终得出结论:高频旋转电压注入法和高频脉振电压注入法都能实时有效地估计电机转子位置,前者系统稳定性强、参数整定容易且动态响应波动小,后者位置估计稳态精度高,转矩波动小,两种算法各具优势。4.针对影响高频信号注入法性能的数字锁相环存在反馈滞后一拍问题,提出一种消除反馈滞后的新型数字锁相环,介绍了该锁相环消除反馈滞后的工作原理,并通过仿真及实验验证了该锁相环的有效性。将消除反馈延迟的数字锁相环应用于高频旋转电压注入法之中,通过仿真验证了消除反馈延迟的数字锁相环提高了系统的稳定性及扰动下恢复稳定状态的动态性能。5.在实验室现有资源的基础上搭建软硬件实验平台,对高频旋转电压注入法、高频脉振电压注入法及应用了消除反馈延迟型数字锁相环的高频旋转电压注入法进行实验,验证了本文第三、四章所得结论的正确性。