内置式永磁同步电机（Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM）是机械控制系统中最为重要的电机选择之一。在IPMSM的矢量控制系统中,电机的最大起动转矩与转子位置检测精度有关。当位置检测误差较大时,电机带载能力削弱,会导致电机起动失败甚至反转。因此,对于高性能的车用驱动控制系统,高精度、强鲁棒性的位置检测系统极为重要。然而,电动汽车运行工况复杂、颠簸较大,位置传感器的连接线可能损坏导致电机系统失控。而无位置传感器技术能够在位置传感器失效时保证电机的可控性,增强电枢系统的安全性和可靠性。综上所述,本文将IPMSM作为汽车控制系统中的主驱电机,研究其无位置传感器控制技术。首先,介绍了极对数为1的IPMSM物理模型与数学模型,应用Clarke、Park变换完成了 IPMSM三种坐标系的数学模型转换。针对电机参数随交直轴电流变化的问题,以同步旋转坐标系下IPMSM数学模型为基础,根据实验标定的30kW IPMSM电机参数,完成了非线性参数IPMSM数学模型搭建。介绍了矢量控制系统的构架,采用最大转矩电流比（Maximum Torque Per Ampere,MTPA）控制进行交直轴电流分配,应用公式法实现了 MTPA控制。介绍了空间矢量PWM控制原理,仔细推导了空间矢量PWM控制的实现过程。整合各个组成部分,完成了矢量控制系统模型构造及仿真结果分析。其次,以第二章介绍的矢量控制系统为基础,建立了高频信号注入时的IPMSM数学模型。推导了高频脉振方波注入法的估计交轴电流表达式,使用电流差分计算获取转子角度误差信息,仿真结果验证了该方法的准确性与稳定性。针对传统高频脉振三角波注入法存在两次微分计算问题,对其进行改进。其利用连续信号解调的思想,将高频交轴电流响应信号进行傅里叶分解后,与正弦波相乘并送入低通滤波器,提取含有转子位置信息的直流信号。针对初始转子位置辨识问题,分别提出了短电压脉冲法与两次转子预定位法。短电压脉冲法根据磁饱和效应,通过向估计交轴注入等幅反向的短电压脉冲,比较估计交轴高频响应电流的幅值大小完成磁极极性辨识。两次转子预定位法为了避免定位盲区,通过施加两次给定电流矢量将转子定位至零度位置。然后,针对高频信号注入法随转速升高信噪比降低的问题,提出了模型参考自适应法（Model Reference Adaptive System,MRAS）。根据 MRAS 构造原理,完成了该系统各个组成部分的建模,对其超稳定性进行了证明。针对传统反电动势直接计算法存在反正切、电流微分计算问题,提出了一种基于无电流微分计算的反电动势直接计算法。该方法使用锁相环进行位置跟踪,从反Park矩阵中获取电流微分,无需反正切、电流微分计算,提高了系统的鲁棒性。设计了复合观测器,实现了不同转速控制技术在过渡区间内的平滑切换。最后,搭建dSPACE电机台架,完成了 ControlDesk界面设计,对本文所提的控制技术进行了实验验证。实验结果表明所提的高频脉振三角波注入法与基于无电流微分计算的反电动势直接计算法可有效估计转子位置,高频脉振三角波注入法、基于无电流微分计算的反电动势直接计算法在各个工况下估计转子位置误差分别为0.33rad,0.08rad。