与直流电机和感应电机相比,永磁同步电机（PMSM）具有能量密度高、效率高、体积小等优点,广泛用在工业上。闭环调速系统中位置传感器的使用,增加硬件成本,并且降低可靠性,所以,无位置传感器的研究成为热点。无位置传感器控制技术中,高频信号注入法是电机在低速运行辨识转子位置的有效方法,然而传统高频注入法中无位置传感器部分和电流反馈环节中滤波器的使用限制系统带宽,进而影响动态性能,无法适应一些高性能场合,所以,近年来一些新型的高频信号注入法被提出。论文围绕高频方波电压注入法的永磁同步电机矢量控制系统进行研究,分别从矢量控制系统和高频注入法两个方面展开研究,分析其存在的问题,提出相应的改进措施。针对永磁同步电机矢量控制系统中电流环存在与转速相关的交叉耦合项,传统PI控制器无法跟随转速实现解耦,导致系统性能降低,采用复矢量分析,设计一种复矢量PI控制器,可以实现电流环中系统完全解耦,进而提高系统性能。对高频注入法的研究先是对传统高频正弦信号注入法进行系统分析,包括位置信息辨识原理和位置观测器的设计,并对脉振高频注入法进行带宽分析,无位置传感器部分和电流反馈环节中滤波器的使用,大大降低系统的带宽频率,系统动态性能下降。转而研究高频方波注入法,把注入频率提高到开关频率,可以提高带宽频率,但是,现有的高频方波注入法在无位置传感器部分和电流反馈环节仍保留滤波器。在此提出相应的改进措施,包括改进的基波电流及高频响应电流提取、改进的位置与速度观测器,并研究高频方波注入的初始位置检测。对以上所述高频注入方法以及改进措施和初始位置检测,分别在PLECS软件搭建仿真模型,进行仿真分析。论文以表贴式永磁同步电机为研究对象,搭建改进型高频方波注入法的永磁同步电机矢量控制系统实验平台。结果表明:改进型高频方波电压注入法能够在低速/零速范围内进行有效地转子位置辨识和速度估计,并且系统带宽频率得到大幅提高,具有快速的动态响应能力。