在航空航天、数控加工等高精度领域,研究高效率、高可靠性、高精度的双余度永磁同步电机（Dual Redundancy Permanent Magnet Synchronous Motor,DRPMSM）驱动系统具有重要意义。高频方波注入法通过向电机中注入高频率的方波信号来估计转子的位置,可以减小电机控制系统的体积重量并提高可靠性。本文以具有弱凸极特性的DR-PMSM驱动控制和高频方波注入法为研究对象,针对高频方波注入法在DR-PMSM中的应用进行以下几个方面的研究:首先对DR-PMSM基波数学模型及高频注入模型进行分析。给出基于双dq变换的DR-PMSM解耦模型与矢量控制。推导出单套注入模式下两套绕组的高频电流响应,由于绕组间的强耦合关系,在相同注入条件下高频电流幅值相比三相PMSM有较大增加。通过在两套绕组分别注入幅值不同的高频电压,可将其中一套绕组等效为无耦合关系的三相PMSM,并得出该套绕组高频电流幅值与估算角度误差间的关系。其次提出一种双d轴高频注入的DR-PMSM位置估算方法,通过纯延迟滤波器对q轴高频电流响应进行提取,进而计算出转子位置。在电流环中采用低通滤波器抑制电压注入引入的高频电流分量。分析滤波器延迟、PWM更新延迟、电流采样延迟等对电流环带宽、系统稳定性与位置估算精度的影响,并根据给定电流与反馈电流计算出延迟角度并进行补偿。然后对高频模型中定子电阻、逆变器死区对转子位置估算的影响进行分析。通过求取注入方波的各次谐波在q轴产生的电流响应,得到不忽略定子电阻时电流与位置误差的关系。逆变器死区会导致提取后的高频电流产生6k次谐波,提出采用二阶广义积分的陷波特性进行抑制。最后对DR-PMSM实验平台进行搭建,完成实验平台的硬件电路与软件程序的设计。通过仿真对DR-PMSM初始位置检测、基于双d轴高频方波注入的角度估算方法、滤波器延迟补偿、死区影响抑制等进行验证,结果表明上述方法的正确性与有效性。