永磁同步电机（PMSM）具有良好的机械和电气特性,应用广泛。本文重点研究PMSM的高性能控制。为了适应更严苛的环境,无传感器控制一直都是研究的热点。基于扩展卡尔曼滤波（EKF）,本文提出了一种适用于包括凸极性转子结构在内的所有正弦波永磁同步电机的转子角度和速度估算方法。然后利用该方法在磁场定向控制和直接转矩控制下均实现了无传感器控制。最后本文设计了一款电动汽车用电机驱动器,并对碳化硅器件进行了研究。本文主要研究工作如下:1.对采用id=0控制的磁场定向控制系统进行详细设计和仿真。2.分析了两种传统直接转矩控制的特点。为了克服其不足,采用直接转矩控制空间矢量调制（DTC-SVM）作为控制方案,其理论分析与仿真结果相吻合。3.深入研究了扩展卡尔曼滤波在电机驱动状态估计中的应用,并在磁场定向控制和直接转矩控制中均实现了无传感器控制。根据扩展卡尔曼滤波的特点,提出了一种改进方法,能同时应用于磁场定向控制和直接转矩控制,并适用于包括凸极性转子结构在内的所有正弦波永磁同步电机,通过仿真验证了改进方法的有效性。4.设计了一款电动汽车用电机驱动器,其中对碳化硅器件的驱动进行了研究,并采用磁场定向控制在30kW永磁同步电机测试平台上验证了电机驱动器的硬件和软件设计。