永磁同步电机因其具有高功率密度、高转矩/转动惯量比、高效率等特点,而广泛应用于电动汽车、新能源发电、机器人等领域。永磁同步电机高性能控制策略实现往往需要实时获得转子位置。然而,由于位置传感器成本高、体积大、引线多,会降低系统的可靠性。因此,目前国内外的研究热点为在不使用机械式位置传感器的情况下,实现永磁同步电机高性能控制。无位置传感控制中基于基波模型的方法实现方便、通用性强、动静态性能优等特点而被广泛应用。但是由于反电动势在低速时过小不容易准确估计,所以如何增强该方法的低速性能,成为了研究无位置传感器控制的一个重点和难点。同时,无位置传感控制受逆变器非线性因素、电气参数摄动等影响,会降低位置估计精度,削弱控制性能。针对这些问题,本论文展开了深入的分析和研究,提出了多种解决方法,总结如下:针对由于逆变器非线性因素造成给定电压与实际输出电压不相等的问题,提出一种相电压的测量电路,分析了电压采样范围和精度,并补偿了由于硬件低通滤波器导致的相位、幅值误差。在此基础上,提出了一种结合相位和幅值补偿的直接测量电压的方法,以提高了电压精度。实验结果表明该方法的有效性。针对电机参数不精确影响位置估计精度的问题,在采用测量电压的基础上,提出了一种永磁同步电机多参数在线辨识方法。首先分析了多参数在线辨识存在的欠秩与相互耦合问题,通过分步辨识和激励信号注入的方法,提高了参数辨识精度。接着分析了注入高频正弦电压和低频方波电流对系统控制性能的影响。然后,还进一步分析了注入信号幅值和频率对参数辨识精度的影响。最后通过实验验证了该方法在不同温度下能够准确辨识直、交轴电感,定子电阻和永磁体磁链,辨识精度高,且方法简便,易于工程实现。为了增强基于基波模型方法的低速性能,提出了一种采用相电压测量的自适应无位置传感器控制策略。首先,采用测量电压代替给定电压。然后,通过在静止参考系中注入高频正弦和直流电压,提出了一种鲁棒性强的直、交轴电感和定子电阻在线辨识方法。接着将辨识参数实时更新基于有效磁链模型位置观测器。最后,通过实验结果证实了该方法有效提高了无位置传感器控制的性能。针对注入信号对系统运行产生不利的影响,进一步提出了一种采用测量电压,集成定子电阻、电感自适应的降阶位置观测器。首先,分析了观测器非线性动态估计误差和观测器增益的稳定性以及电阻自适应参数的选取。接着,通过离线测量,建立直、交轴电感关于电流的函数,并用于观测器参数实时更新。最后,通过实验表明所提策略能有效提高低速范围的位置、速度估计精度,在低速情况下实现可靠加载、调速以及速度反转,增强了无位置传感器控制低速运行能力。