能源枯竭问题日益突出,这使得节能高效成为解决问题的主要途径。电机驱动着世界上绝大部分机械传动设备,而节能高效更是评估电机性能的重要指标。永磁直流无刷电机(Permanent Magnet Brushless DC Motor,PM-BLDCM)作为高效电机主要代表,具有功率密度大、工作效率高、转矩动态相应速度快等突出优点,因此被广泛运用于各个领域。本文正是以PM-BLDCM为研究对象,结合高性能矢量控制策略展开研究的。着重研究基于低分辨率开关型霍尔位置传感器的永磁无刷电机矢量控制的转子位置角度估算策略及相关问题,这对提高永磁直流无刷的控制性能、降低其生产制造成本、拓宽其运用领域等方面意义重大。首先,本文从BLDCM的基本结构和运行原理出发,介绍了其基本数学模型。进而详细阐述了矢量控制策略的基本思想、坐标变换理论、变换矩阵和常用矢量控制策略等。最后给出基于id=0控制方案的PM-BLDCM矢量控制系统框图,为下文做好充分的理论准备。其次,为兼顾BLDCM矢量控制系统成本低廉、控制性能好的优点,结合常用基于低成本、低分辨率的开关型霍尔位置传感器转子位置角度估算方法,提出了一种基于区间时间预估改进型的转子位置角度估测方法,此方法应用于BLDCM矢量控制系统效果良好。为提高估测精度,对本文所提方法存在的估计误差进行了详细分析,给出了一种增量式线性校正方法。同时针对永磁无刷直流电机矢量控制系统的启动方式进行了详细探讨,根据实际项目分析了大功率PM-BLDCM中存在的霍尔受到定子启动电流紊乱磁场干扰的问题给出了解决方法。最后,利用Matlab/Simulink仿真平台对基于改进型转子位置角度估算方法的永磁无刷直流电机矢量控制系统进行仿真模型的搭建,针对不同工况下的仿真结果进行了详细分析,以验证所提方法理论的正确性和有效性。在此基础上详细阐述了基于TI公司TMS320F28335主控芯片的控制系统硬件电路的实现方式、软件算法和具体流程图和试验平台等。进而针对一台2kW永磁无刷直流电机进行了实验验证,给出了实验结果,经过分析验证了所提算法的有效性和可行性。