永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor PMSM)由于其体积小、无需励磁电流、损耗低和功率密度大等优点,被广泛应用于新能源汽车等工业领域控制系统中。永磁同步电机矢量调速系统必须要有高精度的转子位置和转速参数,获得这些参数信息必须要用到位置传感器(霍尔传感器,旋转变压器)。然而位置传感器在实际中可能出现故障,导致失效,影响系统运行。为此,对PMSM矢量控制系统无位置传感器的研究,作为控制系统的冗余,非常重要。同时无位置传感器系统也是当前的研究热点。本课题结合奇瑞s61新能源SUV电动汽车实际项目,提出了无传感器控制系统的旋转高频电压激励注入法和滑模观测器的复合控制算法,实现IPMSM无位置传感器的中低速范围的转子角度位置和速度的自检测。本文提出了一种改进型Luenberger观测器和基于IIR数字滤波器的改进转子凸极跟踪位置估算。利用MATLAB中FDA Tool(Filter Design and Analysis Tool)设计无限冲激响应(Infinite Impulse Response,IIR)数字滤波器来获取高频电流响应,取代了同步轴系高通滤波器的滤波环节,减少了滤波器对提取的负相序高频电流激励响应相位的影响,简化了转子的位置和速度估算过程,针对滤波器对转子磁极位置估计精度的影响,提出相应的线性相位补偿,避免系统延时造成的位置估计偏差增大,可以有效降低转子位置估算的误差。而基于外差法的Luenberger观测器可实时检测转子的位置信息,从负相序高频电流分量中估算转子位置角和速度,为了提高观测器的稳态性能,在PID调节器中加入积分增益,处理过的高频电流信号经过观测器的积分作用,干扰信号得到了很大的削弱。在Simulink仿真中构建PMSM无传感器矢量控制的仿真模块,与传统的高频注入方法进行比较,改进算法在低速范围内的电机无位置传感器控制过程中,更精确和更快速的估计转子磁极位置,还具有较好的稳定性。利用了估计电流和实际电流之间的电流差,通过实时检测电流差设计滑模观测器,使用滑模观测器实现永磁同步电机在中速状态下的无传感器控制。在中速范围内的PMSM无传感器控制,滑模观测器法用来实现转子位置角和速度的估算,当PMSM无传感器运行在低范围时,采用高频电压激励信号注入的方法跟踪转子磁极位置,充分利用两种控制算法的优势实现转子位置的准确估计,在低速与中速的过渡区内,引入线性加权平均算法,实现适合中低速范围的PMSM复合无位置传感器控制,通过MATLAB/Simulink仿真实验验证,结果表明:结合滑模观测器法和高频激励注入法的混合控制,提高了两种控制算法切换过程中的稳定性,有效的实现了永磁同步电机无传感器在中低速段的平滑控制。