微型燃气轮机发电系统中处于高速运行的永磁同步电机呈现电动与发电两种运行模式,转速可达96000r/min。在永磁同步电机的控制系统中,准确检测转子位置是必不可少的,但是高速永磁电机由于其本身转速高的特性,使得转子位置检测成为难以处理的环节。另外,一些传统的获取转子位置信息的方法,易受环境及本身特性等因素的影响,而无法应用于高速永磁电机的位置检测。本文针对高速永磁电机控制系统中转子位置检测的问题,开展了多模式检测技术的研究工作,其中包括线性霍尔传感器、磁阻式旋转变压器和滑模观测器等方法,并对三种方法在高速永磁电机中的适应性做了分析研究。首先,为了更好的开展位置检测技术的研究工作,对高速永磁电机系统的工作机理进行分析并推导系统的数学模型。结合高速永磁电机矢量控制系统,分析了位置信号在控制过程中的作用,并阐述了多模式转子位置检测的方法。其次,详细研究了采用线性霍尔传感器位置检测单元的构成和位置检测方法,并对实际应用中检测方法存在的误差进行了分析,提出了具体的修正措施。设计了基于线性霍尔传感器的位置检测电路,在此基础上搭建基于线性霍尔的高速永磁电机控制系统,并进行了实验研究和性能分析。再次,在分析磁阻式旋转变压器工作原理的基础上,对其角误差的产生原因进行了论述。针对旋转变压器输出信号处理复杂的问题,重点分析了基于AU6802N1解码芯片的旋转变压器信号处理系统的构成,并设计开发了基于旋转变压器的高速永磁电机驱动控制器,进行相关实验,验证了方法的准确性。最后,深入分析基于滑模观测器的高速永磁电机转子位置检测原理,采用指数趋近律方法抑制了滑模固有的抖振现象,通过MATLAB/SIMULINK工具建立了基于滑模观测器的高速永磁电机无传感器矢量控制系统的仿真模型,验证了方法的正确性。搭建了以TMS320F2812数字信号处理器为控制单元的系统实验平台,进行了实验研究,实验结果验证了此方法的可行性。