随着电力电子技术的快速发展以及电机控制技术的日渐成熟,电力推进船舶开始广泛应用。为了进一步降低船舶电力推进系统的成本与复杂性,并提高系统的可靠性,永磁同步电机无位置传感器控制技术已经成为当前电机控制技术领域的研究热点之一。本文以船舶永磁同步电机无位置传感器控制为研究课题,对基于高频注入法的永磁同步电机无位置传感器控制系统进行了深入研究。主要研究工作如下:本文首先详细分析了永磁同步电机不同转子结构以及不同坐标系下数学模型,并对永磁同步电机矢量控制系统进行了深入研究,设计了适用于本系统的控制器。其次,针对永磁同步电机在零低速时由于反电动势低,无法使用基频模型实现无位置传感器控制的问题,采用高频信号注入法估算转子位置及转速信息,实现了永磁同步电机零低速无位置传感器闭环控制,并通过仿真实验验证了高频信号注入法的有效性。然后,针对无位置传感器控制系统中存在的相电流采样误差问题,提出一种基于高频信号注入法的相电流测量误差补偿方法,有效的消除了相电流采样环节产生的增益误差,提高了无位置传感器控制系统的转子位置估算精度,并通过仿真验证了其可行性。接着搭建了以TMS320F28335 DSP控制器为核心的基于高频信号注入法的永磁同步电机无位置传感器控制实验平台。对高频注入法实现过程中的高阶离散滤波器,转子位置信息提取等关键环节的实现方法进行了深入研究,并在CCS3.3编译环境下完成了高频注入法相关的程序设计及代码的编写。最后通过该实验平台进行实验,结果表明:采用高频注入法可以在零低速下有效地估算永磁同步电机的转子位置,实现了永磁同步电机在零低速的无位置传感器闭环控制。