多相电机倚其容错能力强、转矩脉动小、功率密度大、运行效率高等优点,在航空航天、船舶动力推进和电动汽车等领域受到越来越多的关注。为实现多相电机高性能驱动,位置传感器的使用必不可少,但位置传感器的使用不仅会增大电机尺寸、增加系统成本,进一步可能成为系统的故障来源,降低了系统的可靠性,这在对电机可靠性高的场合是难以接受的。因此无传感器控制被学者们提出并被不断完善。在众多的无位置传感器控制策略中,高频信号注入法适用于电机的零低速域。但是高频信号注入法会产生额外的转矩脉动,容易导致高频振动与噪声。为此,本文在高频信号注入法的基础上,考虑多相电机的特殊性,研究应用于多相电机的无传感器控制策略,改善无传感器控制的运行性能。首先,本文研究了七相非正弦波永磁同步电机的矢量控制。介绍了七相电机的数学模型,坐标变换以及七相电机特殊的谐波子空间概念。并在上述基础上,基于电流幅值最小和有效值最小原则,推导了基波子空间与三次谐波子空间的转矩分配问题。随后对矢量控制的PI参数设计进行简单介绍。仿真对转矩分配原则和双闭环矢量控制的有效性进行了验证其次,对基于五次谐波子空间的高频信号注入法展开研究。基于七相电机的数学模型,对七相电机基于基波子空间与基于五次谐波子空间的高频信号注入法进行了推导,并介绍了锁相环参数的设计。随后通过转矩公式阐述基于五次谐波子空间的高频信号注入法能消除高频信号带来的转矩脉动。在MATLAB搭建仿真模型,验证了转矩脉动的消除。然后,对七相电机全速域无传感器控制展开研究。对电机中高速域的滑模控制原理进行了介绍,并基于七相电机基波子空间电压方程建立滑模观测器,以sigmoid函数作为滑模控制律,建立反电势观测器滤除高频信号,对转子的位置与速度分别采用锁相环和反正切法进行估算。对全速域控制过渡区间的切换策略进行介绍,控制策略采用基波子空间运行滑模观测器,五次谐波子空间运行高频信号注入法,过渡采用加权切换策略。仿真表明该方法能提高电机在过渡区间的运行性能,保障了电机在全速域控制过渡区间的可靠性。最后,搭建了七相非正弦波永磁电机驱动系统实验平台。对软硬件的设计进行了介绍。