永磁同步电动机(PMSM)因其具有功率密度高、高效节能、结构简单以及易于维护等诸多优点,广泛应用于现代交流调速领域。论文以推进高性能PMSM驱动控制系统向经济节约、通用可靠、数字集成化设计为目标,深入研究了一种新颖的基于虚拟坐标法的PMSM无位置传感器驱动控制方案。首先,运用坐标变换、前馈补偿等解耦方法,建立PMSM在虚拟坐标系下的数学模型。以此状态空间模型为基础,观测扩展感应电动势,构造具有等效锁相环结构的转子磁极位置和速度估算器。对估算器的内部校正补偿单元参数选取、稳定性与稳态误差以及数字低通滤波器抑制干扰等问题进行探讨。结合磁场定向矢量控制策略,完整地给出基于虚拟坐标法的PMSM无传感驱动控制系统数学原理框图,为后续仿真和实验提供了理论依据。其次,借助控制系统计算机辅助分析工具,在MATLAB/Simulink软件环境下构建PMSM无传感驱动控制系统的仿真模型。重点从稳态性能、暂态性能以及电阻、电感参数变化对系统运行特性的影响三个方面做相应的仿真分析。同时,针对暂态运行过程中出现的最大位置估算误差绝对值偏大的问题,采用提升阶次的方法改进了估算器。仿真结果表明,由虚拟坐标法估算得到的转子磁极位置和速度信息能快速、准确跟踪参考值,稳态误差非常小,算法具有一定的抗干扰和参数变化适应能力。该方案正确、有效、可行。最后,构建以TMS320F2808 DSP为核心控制单元的PMSM无传感驱动控制系统硬件测试平台,给出了功率模块驱动、信号检测等关键部分的电路设计原理图。开发基于C语言的模块化软件服务程序,介绍了电机模型的标幺化和定点DSP中数据的Q格式处理,梳理了程序设计流程。对方案进行实验验证,成功实现了转速、电流双闭环运行。实验结果与仿真结果基本吻合,系统静、动态特性良好,满足设计要求。