随着永磁同步电机运用越来越广泛,精确的速度和位置控制技术也逐渐成熟,磁场定向控制成为永磁电机的首选方案。在许多特殊场合,由于机械应力、振动以及宽温度范围运行条件等的影响,传统的电机位置传感器产生很多不便,无速度传感器永磁同步电机控制的研究逐渐被国内外学术界和工程界高度重视。本文主要从以下方面进行研究:首先建立不同坐标系下的PMSM的模型,解析旋转坐标系下实现交直轴的解耦的数学关系。分析PMSM不同控制策略的实现方法,推导id=0矢量控制电流环和速度环传递函数,论述双闭环系统电流环和速度环的参数设计方法和SVPWM调制方法。基于自抗扰控制技术特点和其内核的扩张状态观测器结构,使用动态补偿线性化中的观测方法,对扰动进行估计和重构。可以将反电动势本身的波动以及外界的干扰全部视为一个整体的干扰,设计一个一阶的扩张状态观测器,可以实现静止坐标系下对反电动势的观测,其优势能够体现较好的抗扰性。在反电势观测的基础上,利用归一化锁相环进一步提取电机的转子角度和转速信息。由于扩张状态观测器方法依赖于电机参数,引入模型参考自适应(MRAC)方法对电机参数进行辨识。分析模型参考自适应方法在静止坐标系和旋转坐标系下的参数辨识特点。输入信号同时加到参考模型和可调模型中,参考模型提供一个动态性能指标。通过一定的控制律,可调模型输出量跟踪动态性能指标,可调参数接近参考模型的实际参数,使得可调模型能够修正自己的参数。MRAC方法能够观测出电机的转速参数,但是对转子位置观测存在缺陷,而对电机电阻等参数的估计是较为准确的。最后,使用扩张状态观测器结合MRAC在线辨识电机参数的方法,进行准确的角度估算,并在无位置控制器的PMSM系统下运行。通过搭建DSP28335为核心的实验平台,在永磁同步电机控制系统中对算法进行验证。