高速永磁同步电机(High Speed Permanent Magnet Synchronous Motor)在军工和民用领域的作用越来越突出。因其能够直接驱动高速负载而受到重视。然而机械式的传感器会降低其动态性能。本文以面装式高速永磁同步电机为研究对象,首先介绍本课题的研究背景,引出开展本文研究工作的必要性。其次构建高速电机的三种数学模型。根据电机模型,推导矢量控制方法,介绍分析当下使用较为广泛的几种矢量控制策略,论述它们的工作原理和优缺点,为后续的章节开展研究打下了良好的基础。接着通过电机模型和控制结构简图分析了不含解耦的PI控制,由于速度项的存在,导致在速度增加的时候,dq轴电流难以实现真正的独立控制,尤其在高速时控制性能将大打折扣;分析介绍含反馈解耦的PI控制和含前馈解耦的PI控制;提出改进的PI控制,通过推导、求解、设计,使得闭环传递函数的零极点在电机转速变化的时候,能够一起移动,实时对消,很好的实现解耦控制,而且不受电机参数影响。然后从传统的磁链观测模型入手,分析了基本模型存在的零漂和参数影响等问题,在此基础上通过增加高通环节进行改进,虽然能够抑制直流偏置,但引入了新的问题,观测结果存在相位偏移和幅值衰减。采用模型参考自适应方法,选择对磁链比较结果进行自适应调节,并增加反馈补偿改进后,达到了非常好的观测效果,同时又能获得位置和速度信息,结构简单,容易实现。最后在MATLAB/Simulink下进行仿真验证,在高速情况下,电机能够稳定运行,突加突卸负载时候也能快速调整恢复稳定;搭建实验平台,设置传统控制方法和改进后的控制方法对比实验,结果表明,改进后的控制方法能准确跟踪转子位置,电机运行稳定。