电机及其控制技术作为新能源汽车的核心之一,在汽车工业向着能源清洁化发展的背景下变得尤为关键,而在各类驱动电机中综合性能出众的永磁同步电机最具有市场发展潜力。电机及其控制系统的品质影响着车辆经济性、动力性、平顺性等基本性能,因此集成化、高效化、智能化、数字化成为电机本体和控制系统发展的重要趋势。在电机控制层面,充分考虑电机运行过程中的真实状态,以更能还原电机运行特性的考虑铁损的模型为基础开发控制策略是提升控制效率、控制品质的重要途径。此外,无位置传感器算法是提升电机及其控制系统集成度和可靠性,降低成本的重要方案。因此,本文从建立考虑铁损的电机模型出发,重点研究铁损电阻的辨识算法,并在此基础上开展对无位置传感器算法的适应性改进。本文主要研究内容有:首先开展考虑铁损的永磁同步电机建模研究。通过分析不考虑铁损的简化数学模型及其等效电路,将铁芯损耗等效为分布在d-q轴系下的铁损电阻上产生的电阻热,从而获得考虑铁损的永磁同步电机等效电路模型,并推导得到状态空间方程。修改Simulink库搭建了考虑铁损的电机模型,通过与简化模型的仿真对比,指出了所建模型的可行性以及二者的区别与联系,并简单验证了考虑铁损对电机控制品质的提升。通过分析推导电机制动过程,指出了考虑铁损模型在优化电机再生制动控制方面的应用价值。第二,针对所建立的考虑铁损的模型开展铁损电阻辨识研究。介绍了铁芯损耗的组成及各部分产生原理,在分析用有限元方法估算铁损的缺点的基础上提出使用模型参考自适应控制辨识铁损电阻的方法。利用波波夫超稳定性原理设计自适应控制系统,在满足线性模块严格正实的条件下,通过设计自适应率使系统满足波波夫不等式,实现系统的快速收敛,完成铁损电阻的实时辨识。在MATLAB仿真环境下对自适应系统的关键参数进行了分析和标定,进一步提高了辨识系统的快速性、准确性和鲁棒性。第三,针对考虑铁损的永磁同步电机模型开展无位置传感器算法研究。在d-q轴系和α-β轴系下分别建立了滑模观测器以估计转子位置和转速,通过分析两轴系下算法的优缺点,使用卡尔曼滤波器对两轴系下的估计结果进行数据融合,使α-β轴系下独立估计的位置信号与d-q轴系下的转速信号相互修正,避免了误差的累积,降低了信号抖振,提高了转子位置估计算法的准确性。最后,搭建了基于TMS F28335芯片的永磁同步电机实验平台,在实验环境下获取电机运行过程中铁损电阻与转速的数学关系,同时验证了所提出的铁损电阻辨识算法和无位置传感器算法的有效性。与不考虑铁损时电机运行状态及转速估计情况进行对比,验证了考虑铁损对电机控制品质以及无位置算法准确性的提升效果。使用基于模型的设计方法对两算法模块、主控制模块和CAN通信模块等分别进行自动代码生成,然后根据实验要求在CCS环境下集成、编译、刷写,降低了编码难度,提高了算法开发和实验的效率。