永磁同步电动机无需励磁电流、运行效率和功率密度都很高,但它的高性能控制需要精确的转子位置和速度信号去实现磁场定向。在传统的永磁同步电动机运动控制系统中,通常采用光电编码器或旋转变压器来检测转子的位置和速度。然而,这些传感器增加了系统的成本,并且降低了系统的可靠性。因此,取消这些装置以提高系统可靠性并降低成本研究逐渐成为热门。本文首先建立了永磁同步电动机的数学模型,深入研究了永磁同步电动机的矢量控制理论,并在此基础上讨论了永磁同步电动机的矢量控制方案。针对常规矢量控制存在的不足,本文提出了基于空间电压矢量脉宽调制(Space-voltage Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)技术的矢量控制系统,利用电压空间矢量调制能够使逆变器实现电压空间矢量的连续输出,有效地减小了电流谐波成分,抑制了转矩脉动,同时也提高了直流母线电压的利用率,拓宽了系统的调速范围。本设计采用DSP TMS320LF2407A为核心进行了永磁同步电动机矢量控制系统的软硬件设计,以减小转动脉动,提高系统的动静态特性。系统的硬件部分包括电流检测、FPGA显示设计、驱动电路和系统保护电路等。系统的软件部分采用DSP编程实现,采用基于id = 0的转子磁场定向矢量控制方法,完成对永磁同步电动机的解耦控制,速度调节和电流调节采用PI控制算法,逆变器采用SVPWM控制策略。首先对电机电流信号和转速信号进行了数字化处理和数字定标,在此基础上编写了系统主程序、初始化程序和定时器中断服务子程序,并在设计的硬件平台上,对程序进行了大量调试。本文还进行了基于无传感器的矢量控制系统仿真研究,并对仿真波形进行了深入分析。结果表明:该系统理论上具有较好的动静态特性,可以满足驱动的设计要求。