随着永磁材料及电力电子技术的发展，永磁同步电机具有体积小、重量轻、损耗小、效率高、功率因数高等优点而引起人们的重视，已成为调速系统中广泛应用的控制对象。矢量控制在永磁同步电机控制系统中应用更为简单易行，但首先要解决永磁同步电机的起动问题，初始位置估计误差会导致系统起动电流过大甚至起动失败，因此转子初始位置的准确性尤为重要。另外，为满足某些应用场合对宽调速范围的要求，对永磁同步电机弱磁控制进行研究也更具有实际意义。　　 论文首先建立永磁同步电机在不同坐标系上的数学模型，介绍几种不同的矢量控制方法，分析和比较后选择id=0控制方案对基于转子磁场定向的永磁同步电机矢量控制系统进行研究；利用Matlab/Simulink搭建了系统的仿真模型并进行了仿真研究；在基于英飞凌单片机XE164FM的硬件平台上对id=0矢量控制方案进行了实验验证。实验结果验证了id=0矢量控制方案的有效性。　　 其次，针对永磁同步电机初始位置估计方法进行研究。阐述基于预定位的转子初始位置估计方案原理及实现，并进行实验研究以及适用性分析。分析永磁同步电机饱和凸极效应原理，在此基础上阐述基于饱和凸极效应的转子初始位置估计方案的具体实现方法及步骤，并进行了实验研究以及适用性分析。实验结果验证了两种转子初始位置估计方法的准确性和适用性。　　 最后，对永磁同步电机弱磁控制进行研究。分析了弱磁原理，在此基础上重点对基于超前角的弱磁控制方法进行研究，利用Matlab/Simulink搭建了系统的仿真模型并进行仿真研究，在硬件平台上对该方案进行了实验验证。实验结果验证了基于超前角的弱磁控制方案的可行性。