永磁同步电机(Permanent-magnet synchronous motor,PMSM)相比于其他类型的电机，其体积小、功率因数高、转矩密度高、效率高，由于这些突出的优点,PMSM适用范围广泛。高性能的永磁同步电机调速系统比较复杂，目前广泛使用的矢量控制(Field-oriented control,FOC)技术能够实现PMSM的高性能控制，但是FOC控制技术为了实现高性能控制，需要实时知道电机转子位置和电机旋转速度，完成速度控制闭环和坐标变换，传统的PMSM有感控制技术主要是通过机械位置传感器来检测转子位置和计算转子速度。但是，有感控制技术存在一些缺点，如增大了成本，传感器在安装过程中，可能会存在安装误差，位置传感器对环境的敏感程度比较高，不能用于恶劣的环境。
　　针对位置传感器带来的种种不良影响，为了改善这种情况，应用了一种无传感器控制技术，其主要是利用电机本身的一些参数，来估算出转子位置和速度。无感控制技术可以弥补位置传感器产生的不利因素，进一步缩小电机体积和降低转动惯量，节约成本，控制系统性能不受环境影响，可靠性高。本文研究了表贴式永磁同步电机的无感控制技术，一般划分为中高速区和低速区两大类。当电机转速范围在中高速区时，采用基于滑模观测器(Sliding mode observer,SMO)的无感控制技术；当电机转速范围在低速区时，采用基于脉振高频电压信号注入的无感控制技术；最后采用了一种复合控制方法，将两种无感控制技术结合起来，系统可以发挥各自方法的优势，实现两种算法的平滑过渡，最后通过MATLAB/Simulink搭建仿真来验证本文算法的正确性和合理性。
　　本文首先分析了高性能的PMSM矢量控制系统，主要内容有，PMSM的基本结构及其根据转子永磁体安装位置不同进行的分类，PMSM数学模型，然后详细分析了FOC技术的原理和实现方法，根据PMSM的使用场合不同，列举了几类不同的矢量控制方法。接下来分析了当电机转速位于中高速区时，采用基于SMO的无感控制技术，针对传统SMO存在的一些问题，做出了一些改进，应用了一种新的SMO，通过使用S型函数来代替开关函数，可以显著减小系统的抖动。针对传统提取信息出现的谐波含量高和存在相位延迟的缺点，本文通过构建反电动势观测器来提取反电动势信号，进而估计出转子位置和速度，该方法省去了低通滤波的环节，可以明显的减小提取信息中的谐波含量以及大大降低相位延迟的时间。最后，为了验证所提方法的合理性，在MATLAB/Simulink环境中搭建仿真模型，通过对仿真结果分析，本文提出的改进SMO，可以显著减小系统的抖动，提高估计的精确度，具有更优异的估计性能。
　　然后分析了当PMSM转速位于低速区时，采用基于脉振高频电压信号注入的无感控制技术，主要的研究内容为，高频注入法的基本原理和实现方法，转子位置通过对速度的积分得到。运用一种根据加权滞环切换算法复合控制的无传感器矢量控制技术，保证了电机在全转速范围内估计转子位置和速度都有较高的精确度，将两种控制算法结合起来，发挥各自的优势，形成复合控制方案，并采用了加权滞环切换算法平滑过度两种算法，并通过仿真进行了验证分析。