永磁同步电机作为现代电机驱动中一种高效的机电设备,对控制系统有着较高的要求。为了提高控制精度,在简化电机结构的同时,需要利用更加高效的控制手段。位置传感器在改善电机控制精度方面发挥着重要的作用,但同时也增加了电机的成本和维护费用。永磁同步电机无位置传感器控制策略能够有效降低电机的总体造价,同时可以获得更高的控制精度。本文首先对永磁同步电机建立完整的数学模型,实现永磁同步电机的高性能控制方式:矢量控制与直接转矩控制,其中矢量控制采用PI控制器进行控制,直接转矩控制通过开关表函数实现驱动电力电子设备。在分析矢量控制方式中与转子位置相关的参数时,利用永磁同步电机的数学模型中与转子位置相关的变量对转子位置进行估计,结合滑模观测器与模型参考自适应控制,实现了基波数学模型的永磁同步电机无传感器控制策略。然而基于永磁同步电机数学模型的位置估计算法在转速较低时将受到信号信噪比低的影响,为了提高对电机低速运行下的转子位置的估计精度、扩展调速范围,采用高频电流注入的方式进行转子位置估计,提高了转子位置计算的准确度,同时利用MATLAB进行仿真验证,证明了所提出无位置传感器控制方法的有效性。最后,本文采用TI公司的TMS320F28335DSP芯片,进行了永磁同步电机无位置传感器控制系统软、硬件设计,实现了转子初始位置检测、转子速度及位置估计、转速调节及过、欠压保护等功能。