随着现代科学技术的不断发展,由于能源的过度开采和使用,世界各国已经开始出现能源危机。新能源汽车是近年来我国开始发展和实施的一项节能政策,国家保持对新能源汽车发展的支持。而新能源汽车对驱动电机及其控制系统的要求也越来越高。综合来看,永磁同步电机是新能源汽车驱动电机的主要发展方向。因此,研究永磁同步电机性能改善以及驱动控制系统的优化,分析影响其重要性能的关键因素,对于扩展其应用范围,提高控制效果,优化运动系统效率具有重大意义。由于在电机上安装位置传感器也会带来一系列问题,因此永磁同步电机无位置传感器控制算法逐渐成为国内外学术领域和工程应用研发领域的研究热点。针对以上所述,本文在不需要同时估计速度和位置的情况下,对传统的永磁同步电机基于凸优化的位置观测算法进行了计算量的简化,对其收敛性进行了分析和论证。主要贡献是减少了现有基于凸优化的估计方法的计算量。由于电机速度的变化比位置慢得多,因此,在两到三个采样之间,可以认为是一个常数。该方案的一个显著优点是计算的单变量优化,这是大大减轻了两个变量的计算负担。然后分别对传统的矢量控制和直接转矩控制策略进行了改善,将一种基于边界层滑模的速度控制器加入矢量控制策略中,将空间矢量脉宽调制策略(SVPWM)与传统的直接转矩控制方法相互结合,搭建了MATLAB/Simulink仿真模型,并将改进后的位置估计算法加入到这两种控制系统中,进行了仿真实验,实验证明该算法位置轨迹跟踪效果良好。最后通过加入前馈高频电压信号注入和锁相环(PLL),重点针对电机低速运行时观测效果做出了优化改善。