永磁同步电机由于其结构简单,高效率和低转矩纹波等特点,在工业领域受到广泛关注,成为了伺服系统的主体。永磁同步电机的控制系统对转子的位置信息具有极高的要求,通常采用位置传感器进行位置和速度的采集。但位置传感器的使用限制了系统在一些极端条件下的使用,为此,无传感器控制的研究成为了电机控制系统的热点问题。中高速工况下,电机位置估计常采用基于反电动势的位置估计方法,通过电压电流获得含有电机位置信息的反电动势获取位置及速度信息。但低速条件下,电机反电动势值过小,反电动势信息的信噪比相对于中高速时大大降低,无法采用基于反电动势的估计方法进行位置信号的准确估计。因此,永磁同步电机的低速无传感器控制是无传感器控制的一个难点。本文对永磁同步电机无传感器控制技术的研究现状进行了综述,说明了在永磁同步电机无传感器控制领域,低速时的位置及速度估计及稳定运行是一大难点。因此,本文紧紧围绕永磁同步电机(PMSM)的低速时无位置传感器稳定控制,采用基于高频信号注入法的位置估计算法,对永磁同步电机的低速工况下的无传感器稳定运行控制进行了深入的研究。针对低速无传感器控制中采用的传统耦合式信号处理方法存在的载波相位的不确定带来的对观测器增益和信噪比的影响,提出了一种结合短时傅立叶变换和特殊坐标系的位置误差信号提取方法,设计了基于汉宁窗的短时傅立叶变换,并通过STFT及特殊的坐标系对转子误差信息进行提取,通过含有转矩前馈的机械模型观测器对位置及速度进行估计。针对低速条件下高频注入法带来的系统动态性能的下降问题,提出了 ADRC和高频注入下的矢量控制相结合的无传感器控制方法然后对无传感器下的矢量控制器的速度环进行设计;然后对采用自抗扰控制(ADRC)的电流环进行设计,并分析了自抗扰控制器相对于电流环中常用的PI控制器的优点。最后,通过dSPACE和RT-LAB两个实时仿真系统的联合仿真对本文所提出的方法进行验证。