永磁同步电机无位置传感器控制技术的运用,能减小电机的体积、降低成本,是电机控制领域的研究热点。然而电机受逆变器非线性效应与磁场空间谐波的影响,会引起定子电流中出现谐波分量,进而导致反电动势同样出现谐波分量,使得转子位置出现谐波误差。此外,通过传统滑模观测器估算获取的转子位置值中还存在由于低通滤波器延迟导致的直流偏移误差。转子位置估算误差将会导致电机产生转矩脉动,增加额外的损耗,降低电机系统性能。为减小转子位置估算误差,本文对谐波抑制策略和直流偏移误差抑制方法进行了研究。首先,推导了理想情况下的电机数学模型。然后分析推导了经结合扩展反电动势模型的滑模观测器获取的转子位置估算值中谐波误差和直流偏移误差的产生过程。其次,针对逆变器非线性效应导致的逆变器输出电压误差及定子电流谐波问题,提出采用逆变器非线性补偿方法。该补偿策略先通过扰动观测器在线观测逆变器输出电压和给定电压的差值;考虑零电流钳位效应,再通过增益修正函数对电压误差进行修正得到补偿电压,最后对逆变器进行电压补偿,从而降低了逆变器输出电压误差和定子三相电流中的谐波含量,减小了转子位置谐波误差。该补偿策略能实时更新补偿电压,且计算量小。仿真验证了该策略的有效性。再次,针对随着转速增加逆变器非线性造成的影响减小,逆变器非线性补偿效果会减弱,且由低通滤波器延迟导致的直流偏移误差未得到抑制的问题,本文对此提出基于改进二阶广义积分器的多指定谐波自适应滤波器结构。该滤波器能滤除估算反电动势中的5、7次谐波,减小转子位置谐波误差,且在变速调速过程中能实时跟踪反电势基波频率,还能抑制转子位置估算误差中的直流偏移,获得较高精度的转子位置估算值。最后,在无位置传感器控制系统中,将本文提出的逆变器非线性补偿策略和多指定谐波自适应滤波器结合使用,共同提高转子位置估算信息的精度,确保电机的稳定性。在永磁同步电机系统实验平台上,对两种方法在不同电机工况下的实验结果进行了对比分析。实验结果表明两种方法结合后有效抑制了转子位置估算误差,提高转子位置信息的准确度,改善了永磁同步电机无传感器系统的控制性能。