在使用转子磁场定向时,永磁同步电机高性能矢量控制需要转子位置信息的反馈。而机械传感器的安装会增加系统的尺寸和成本,降低系统的可靠性。无传感器算法通过检测电机中的电信号获得位置,代表了永磁同步电机高性能控制系统的发展趋势。本文全面而深入的介绍了永磁同步电机无传感器控制算法的研究现状,在现有的算法基础上,做出了相关的改进。在高速段提出了一种转速自适应滑模观测器,在不使用低通滤波器的情况下,提高了观测位置的精度,扩展了观测器稳定运行转速范围。提出了一种双向三角波电流注入的磁极辨识算法,低频电流注入和高频电压注入耦合在一起可以在转子旋转过程中进行磁极辨识,此算法具有较高的信噪比。在切换区提出了一种转速和位置非同步加权算法,保证了转速在低速和中高速的平滑切换。本文的内容安排如下:第一章介绍了相关背景,引入了本文要介绍的主题。第二章从永磁同步电机三相静止坐标系下的数学模型开始介绍,然后推导出了同步旋转坐标系下的数学模型。接下来介绍了矢量控制原理,根据自动控制原理的相关知识,推导出了电流环和转速环PI参数的表达式。第二章作为基本理论,为后面分析打下了基础。第三章从高速段的无传感器控制算法切入,介绍了传统的滑模观测器算法,分析了其缺点,提出了一种转速自适应滑模观测器算法,对两种算法进行了仿真和实验对比,验证了本文提出算法的有效性。第四章重点介绍了两种脉振高频注入算法,脉振正弦波注入和脉振方波注入。方波注入的频率可以提高到载波频率,极大的提高了控制系统的带宽,使得无传感器控制算法性能可以和一个低精度的位置传感器相媲美。第五章介绍了两种切换策略。由于没有一种无传感器算法可以实现全速度范围无传感器控制,通常是把低速算法和高速算法结合在一起。本文的切换策略实现了全速度范围的无传感器控制。第六章对本文的工作做了一个总结。