随着稀土永磁材料的开发利用,永磁电机的发展突飞猛进,永磁电机特点是结构体积小,质量小,功率密度高,且控制容易,逐渐取代了直流调速系统中具有换向器的直流电机,避免了由换向器带来的许多问题,但是SPMSM的高性能控制需要时时获取转子位置,光电编码器、旋转变压器,霍尔元件等机械装置常被用于位置获取,这些设备的引入不仅增加了系统的成本,而且降低了系统的可靠程度。近年来,无位置传感器控制技术受到各国学者的青睐,以消除位置传感器带来的不利因素,无位置传感器控制技术按适用转速范围可以分为中高速、低速甚至零速的无位置传感器控制,本文针对中高速范围采用SMO法,针对低速范围使用高频方波注入法,结合加权平均切换算法实现SPMSM宽转速范围的无位置传感器控制。首先,对适用于中高速范围内SMO进行了研究,传统SMO在静止??轴系下使用符号函数重构反电动势分量,并利用LPF器消除反电动势中的高频谐波,再使用传统锁相环估计转子位置信息,由于反电势中高频开关量和LPF的使用导致位置观测不准确,本文提出使用广义二阶积分器的结构提取反电动势的正序分量可以无滞后的消除符号函数中的各次谐波,并使用基于正切函数的锁相环结构进行位置估计以达到更精确的位置估计,通过仿真对所提方法进行了验证。其次,针对低速区域内SPMSM的无位置传感器控制采用凸极模型法,首先介绍了电机的高频数学模型,分析高频方波注入实现原理,相比于传统的高频正弦波注入法可以提高注入信号频率,提出一种新的信号分离方式避免在信号分离时使用滤波器,采用基于电机模型的龙贝格观测器进行位置提取,提高了位置估计精度,针对初始位置辨识使用注入短脉冲法通过检测电流响应时间判断是否需要对初始位置进行补偿,为了实现高低速观测值平滑切换采用加权平均的方式摒弃传统的滞环切换方法,以实现宽转速范围SPMSM无位置传感器高性能控制,并通过仿真验证了所提方法的可行性。最后,设计并制作了一套PMSM驱动控制平台,包含功率驱动电路、电流调理电路、编码器调理电路和故障处理电路,使用设计的平台驱动一台额定功率200W的SPMSM,验证了上述理论分析的正确性与可行性。