随着永磁材料的持续发展和控制技术的进步,永磁同步电机已经被广泛应用于各行各业,内嵌式永磁同步电机具有功率密度高、弱磁性能好等优点,被越来越多的应用在高性能伺服驱动领域。目前,传统的永磁同步电机矢量控制策略中,采用霍尔、旋变等位置传感器获取角度信息,不仅使得物料及生产制造的成本增加,而且在可靠性方面也存在连接不良、电磁干扰等因素的影响,位置传感器已经成为控制系统中的主要故障源之一。当电机转速较高时,基于模型的方法通过观测电机反电动势,从而获取转子位置,此方法已经相对成熟。当电机处于零低速状态时,此时反电动势较小,不易观测,高频注入法利用转子的凸极性进行位置估算,但位置估算精度及稳定性有待提高,本文将主要研究影响内嵌式永磁同步电机在高频注入法下转子位置估算精度的因素,并提出可以提高位置精度的策略。首先,介绍基于永磁同步电机不同运行状态下的无位置传感器控制策略,针对零低速运行状态下,详细介绍不同高频注入法的原理,并分析目前高频注入中待解决的问题。为展开对永磁同步电机高频注入下位置估算精度低等问题的研究,通过建立不同坐标系下永磁同步电机数学模型,研究矢量控制策略,为高频注入无位置传感器矢量控制策略提供理论基础。建立基于传统的内嵌式永磁同步电机高频方波注入无传感器控制模型,针对传统采用滤波器实现电流分离而导致的电流延时问题,采用无滤波器的基频、高频电流提取方法,设计基于锁相环的位置跟踪观测器,提取转子估算位置。深入研究逆变器非线性中不同因素对高频注入下转子估算位置的影响,针对不同相电流幅值和极性,结合功率管状态分析死区、寄生电容和管压降对输出电压的影响,并建立电压误差方程。然后,分析不同死区类型下输出电压畸变,研究对转子估算位置影响较小的死区类型。提出改进型高频方波注入法,以降低在整个注入周期由死区引起的高频响应电流畸变。提出基于改进型高频方波电压幅值自适应法,以降低在不同载波阶段由死区引起的高频电压畸变,优化基频与高频电流分离策略,降低高频电流畸变,以提高转子估算位置精度。接着,设计硬件电路,分析软件功能,搭建基于内嵌式永磁同步电机矢量控制的实验平台。分析由实验得出的传统高频方波注入下电流波形,验证理论分析下逆变器非线性对电流影响的合理性,对比传统高频方波注入下的无位置控制系统与改进型高频注入幅值自适应的无位置控制系统的估算位置,证明改进型高频方波电压注入幅值自适应法的可行性。最后,为全文进行总结和展望,指明需继续研究的方向和尚待解决的问题,为提高基于高频注入无位置传感器控制的位置估算精度,促进无位置控制策略的性能提供研究思路与理论借鉴。