永磁同步电机由于优良的性能被广泛应用于各种电气传动领域,在对其进行控制时,转速以及转子位置信号是必不可少的信息,通常采用安装机械式位置传感器获得。然而,机械式位置传感器的可靠性易受环境因素影响且价格昂贵,在一定程度上限制了永磁同步电机的应用。无传感器控制技术的出现克服了这一困难。目前,无传感器技术主要面临问题是无法采用单独的控制策略完成电机在全速域下的运行控制。因此,本文围绕不同的电机控制策略以及它们之间如何实现平滑切换进行研究,主要研究内容如下:(1)首先针对永磁同步电机结构进行了简要的分析、在此基础上对电机的数学模型进行了描述,最后采用闭环矢量控制对所构建的电机电磁与机械系统模型进行了仿真实验验证。(2)提出了基于高频信号注入法的永磁同步电机初始位置检测方法,通过采集电机的高频电流响应,利用信号处理方法将转子位置信息提取出来,针对传统位置观测器进行改进,简化了观测器结构。分析了基于电流/频率(I/F)启动的永磁同步电机低速启动控制策略,并给出了电流闭环控制器的参数整定方法。通过准确的初始位置检测结果以及启动策略,实现了电机的顺利启动。(3)采用自适应理论设计了永磁同步电机无传感器位置估计方法,通过波波夫超稳定性判据设计自适应调节律并验证了系统的稳定性。结合滑模控制理论设计了电机矢量控制系统的速度闭环控制器,提高了系统的鲁棒性。实现了转子位置跟踪估计与电机运行控制。(4)针对不同无传感器控制方法适用于不同速度区间的问题。设计了基于电流管理器的切换函数,完成了电机由启动低速控制向无传感器中高速运行控制的平滑切换。实现了电机在全速域下的稳定运行。