永磁同步电机调速系统通常利用位置传感器(如编码器和解码器)获得实时转子位置信息来控制永磁同步电机。然而,系统的成本和容量、相关的可靠性等问题将会产生。因此,无位置传感器的永磁同步电机调速系统越来越受欢迎。本课题对基于矢量控制的永磁同步电机的无位置传感器调速系统进行研究。分析调速系统的各个组成部分,研究在高低速下的无位置传感器调速系统控制方法,实现了对转子位置的准确跟踪,并基于无位置传感器的调速系统进行了故障诊断研究。首先,论文研究了永磁同步电机的数学模型、空间电压矢量脉宽调制技术和矢量控制策略,设计了基于矢量控制的永磁同步电机调速系统。仿真实现了该系统,并得出了仿真结果。其次,论文采用了永磁同步电机调速系统的改进方法,对整个系统实现了无位置传感器调速控制,即低速下和中高速下运行的电机调速控制。此处的速度界限根据电机参数以及控制系统的参数进行划分。详细研究了几种高频注入法的原理、转子位置提取方法,并仿真分析和对比总结了各个控制系统。紧接着又采用了高频方波注入法和扩展卡尔曼滤波法,并进行了仿真实验。结果表明,这两种方法能够更好的在低速下和中高速下获得转子位置,且误差更小,带宽更低,稳定性更强。再次,依据相关研究了解到,在高速下永磁同步电机的故障机率更大,因此论文研究在高速下无位置传感器控制的永磁同步电机调速系统的故障。介绍了永磁同步电机的故障类型、导致故障发生的原因以及详细的故障机理分析。针对三种常见故障即单相接地、相间短路、永磁体失磁在无位置传感器调速系统下进行仿真分析,实验表明发生故障不仅会导致电流等相关量的变化和剧烈波动,也会对转子位置的估计产生重要的影响,在此验证了研究无位置传感器调速系统故障的重要性。最后,论文将小波分析应用于故障特征的提取中,采用基于小波基—模糊RBF的诊断办法进行了故障诊断。实验结果表明,将小波基—模糊RBF故障诊断方法应用于无位置传感器调速系统故障诊断中可以得到满意的结果。