永磁同步电动机具有温升低、高效节能等诸多优点,由于现代交流电机变频调速理论和电力电子技术的迅速发展,永磁同步电机广泛应用在家用电器、工业以及国防与航天等领域。为了对永磁同步电机进行高性能、精确的控制,传统的方法是安装光电编码器、磁编码器、旋转变压器,用以检测电机的速度和转子磁极位置。机械传感器的存在会使控制系统的体积变大,成本和复杂性提高,难以在高温恶劣环境下使用。为了克服以上缺点,研究无传感器控制技术成为当前的研究热点。根据国内、外对永磁同步电机无传感器控制方法的研究,本文以内置式永磁同步电机为研究对象,在同步旋转坐标系下建立起永磁同步电机的数学模型,对转速和电流控制器参数进行整定,分析SVPWM算法具体实现过程。针对基于电机基波模型无位置传感器控制算法在低速范围内跟踪效果较差、精度较低甚至失效等问题,采用高频信号注入法予以解决。在深入研究脉振高频电压信号注入法理论的基础上,利用永磁电机磁链饱和特性,设计了转子初始位置检测方法。针对高频信号注入法在中、高速无位置传感器控制中,估计精度降低、动态性能变差等问题,采用基于电机基波模型的模型参考自适应法予以解决,对参考模型、可调模型和自适应率进行了推导,根据波波夫超稳定性理论对非线性反馈系统的稳定性进行了证明。利用加权平均算法设计了复合观测器,可以将脉振高频电压信号注入法和模型参考自适应法进行平滑切换,进而对永磁同步电机实现全速度范围无位置传感器控制。上述控制方法在MATLAB/Simulink环境下搭建仿真模型,验证无位置传感器混合控制方法的理论性和可行性。以主控芯片TMS320F28335为控制核心搭建永磁同步电机无位置传感器实验平台,对硬件电路和软件程序进行设计,在1.5k W电机上进行实验,实验结果表明该控制方法在低速和中、高速都能获得较好的控制效果,精度较高,进一步验证了理论分析的有效性。