永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)由于具有结构简单、损耗小、效率高以及功率密度较大等优点,已经在伺服系统、新能源汽车、家用电器等方面得到了广泛的应用,因此研究永磁同步电机控制系统的关键技术具有一定的理论和实际经济意义。论文对永磁同步电机矢量控制算法进行研究及具体实现,具体包括电机驱动控制系统的软件和硬件实验方案设计。硬件方案设计主要包括:前端保护、市电整流滤波、电源电压监测、IGBT选型及驱动电路设计等。软件方案设计主要包括:指令译码、转子初始位置定位、方波启动与切换等。重点研究了电机驱动桥的过流/短路的快速保护机制、多电阻电流偏置采样的原理及电路设计、基于霍尔传感器的低成本转角估计与转速计算。此外,论文针对电机控制系统对速度响应曲线无超调以及输出稳定性的要求,利用粒子群优化算法,通过定义适应度评价函数来实现PI参数的搜索,实现速度PI控制器参数的优化。另外,论文针对预先选定的常数矩阵不能准确描述电机控制系统过程噪声和测量噪声的问题,改进一种基于模糊EKF的无位置传感器控制算法。该算法是在EKF的计算中加入计算电流残差及电流残差的方差阵的运算,取电流残差方差阵与新息方差阵的特征值的模的之差作为控制器输入,构造模糊控制器,实现在线搜索噪声矩阵的目的,从而得到较为准确的噪声矩阵,继而使电机控制系统稳定运行。论文分别对上述关键技术进行实验和仿真,实验和仿真结果表明,电机控制系统取得良好控制效果,达到预期实验目的。