永磁同步电动机(PMSM)是以永磁体作为磁极材料的一种交流电动机,效率较高,同时具有能量密度高,设备体积小,运行可靠等特点,而且调速性能较好。但是传统意义上的永磁同步电动机的矢量控制方法通常采用具有位置传感器的闭环反馈调节方法,其弊端就在于客观上增加了整个电机系统的成本和体积。因此近年来对永磁同步电动机的无传感器矢量控制的研究非常热门,其中就包括自适应法、各种观测器法、信号注入法等。本课题采用了基于高频电压信号注入法的永磁同步电动机的无传感器矢量控制方法,此种方法利用内置式电机的凸极性的特性,适合于电机在低速运行状态下对转子位置和转速进行估算,对运行中的电机参数变化不敏感,系统具有较强的鲁棒性。本文采用了以内置式电动机为研究对象,首先分析了永磁同步电动机的结构和数学模型,并介绍了矢量控制坐标变换方法、空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)。进而阐述高频电压信号注入法的原理,建立数学模型。然后提出高频电压信号注入的方式,通过对载有转子位置信息的高频信号进行处理,对转子的磁极位置和转速等信息进行估计计算。本文还通过使用Matlab/Simulink仿真平台,建立了基于高频信号注入法原理的永磁同步电动机的无传感器控制仿真模型,实验结果验证了此种算法的可行性。最后通过使用德州仪器公司生产的TMS320F28335为核心芯片,搭建了控制系统电路,并同时介绍了系统的电源电路、控制电路、电流检测电路、电流保护电路等硬件电路。另外对控制算法中的主要部分,包括PWM中断程序、矢量控制程序、数字滤波器的算法都进行了介绍。最后的实验结果表明,这种无传感器的矢量控制方法适用于电机在低速时的控制要求,动态性能较好,能够准确跟踪转子的实际位置,估算转子转速,控制系统的鲁棒性较好,实现了无传感器控制的实验目的。