永磁同步电机凭借着高效率、结构简单、稳定性高等长处,在工业控制领域得到大量应用。精确的转子的位置角θ与转速信息ω是实现高性能永磁同步电机控制的关键检测量。传统的控制系统中,角度与位置实时信息靠机械传感器来获取。机械传感器不仅会增加系统的成本,而且因其精度受到温度、湿度等外界因素的影响,会降低驱动系统的可靠性。多年来,无速度传感器的控制一直是研究的热点,并开始在实际中应用。本论文针对永磁同步电机高性能无速度传感控制方法开展研究。本文在坐标变换理论的基础上分析了永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型,依此推出矢量控制原理。采用i_d=0的矢量控制策略,比较分析加入电压前馈环节后系统响应状态,结合仿真,验证了加入电压前馈后系统响应精度有所提高。其次,分析了基于观测器的永磁同步电机无速度传感器控制方法。对基于卡尔曼滤波器(EKF)、模型参考自适应(MRAS)与滑模观测器(SMO)三种控制方法进行了深入的分析研究,通过MATLAB/SIMULINK平台进行仿真分析,结合仿真结果会三种控制方式从稳定性、抗干扰性以及使用场合等多方面进行了比较分析,得出了滑模观测器应用范围更广的结论以及它的改良方向。接着,针对传统滑模观测器抖振信号难以消除,会被引入进反电动势信号中并导致相位滞后的问题,采用锁相环取代传统观测器中反正切环节来获取转子的位置与速度信息,从而减少抖振,进一步提高系统精度。仿真分析了这种控制方式在不同工况下以及定子电阻定子电感参数变化下的电机运行性能。最后,给出了永磁同步电机无速度传感器控制系统的实验平台、软件流程图,在以TMS320F2812作为控制芯片的平台上,对基于改进后滑模观测器的无速度传感器控制方式进行了验证,在改变转速以及突加负载时,控制系统均能快速响应。