在全球能源危机和环境日益恶化的双重挑战下,世界各国加快推进电动汽车行业。永磁同步电机以其高功率密度、高效率、低噪音等优势广泛应用于电动汽车电驱系统中。为实现永磁同步电机电驱系统高性能的矢量控制,需要利用机械传感器实时检测电机转子位置。然而,机械传感器不仅会增加电驱系统的体积和成本,还会降低电驱系统的可靠性。因此,永磁同步电机无传感器技术已成为电机控制领域一个研究热点,势必会加快电动汽车电驱技术的革新。本文首先对国内外永磁同步电机无速度传感器技术进行深入分析和理论研究,并对其优缺点进行归纳总结。其次介绍了永磁同步电机物理结构和数学模型,并简要概括矢量控制及空间矢量脉宽调制算法。然后,对适用于中高速区域无速度传感器运行的滑模观测器算法展开研究,针对传统滑模观测器和自适应滑模观测器的高频抖振大、相位延迟、估计精度有待进一步提高等问题,提出了一种改进型自适应滑模观测器算法,该方法在得到扩展反电动势估计值的基础之上,通过引入电角速度估算得到转子磁链值,进而获得转子位置信息和转速,实验结果表明该方法减小了系统抖振,提高了估算精度。然后,通过理论分析表明,当电机转向突变时,传统锁相环结构会对估计转子位置造成一个很大误差,采用基于正切函数的锁相环结构可避免此误差。由于电机在零、低速运行区域所获得的反电动势信噪比很小,滑模观测器方法不再适用,高频电压注入法在此范围内得到广泛应用。针对高频电压注入法对系统造成的额外损耗问题,利用I/F控制算法结构简单、成本低等优势完成对此范围内的转子位置估算。闭环I/F与开环I/F算法相比,闭环I/F算法能随负载的变换自动调节电流大小,提高了电流利用率,增强了系统的稳定性。通过设计合理的线性切换算法,实现了电动汽车全速范围无速度传感器控制。本文基于DSP28335为主控芯片,搭建了永磁同步电机硬件系统平台,实验结果验证了上述方法的有效性与实用性。本文所研究的方法对永磁同步电机全速范围内无速度传感器控制技术有一定的实用价值。