永磁同步电动机因其效率高、体积小、温升低等优点,在交流传动以及伺服控制中受到广泛的应用。在电机调速系统中,转速信息的获取由机械传感器采集而得,但机械传感器装置不仅会增加系统的成本,在信号传输过程中也会受到环境的影响。近年来,由于对交流调速系统应用环境与性能要求不断提高,无速度传感器控制技术成为当前研究的热点之一,本课题针对永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制算法进行了深入研究,并进行了改进,具体研究内容主要分为以下四个部分。1.针对永磁同步电机传统机械传感器存在的问题,采用了模型参考自适应算法对转速值进行估计。仿真结果表明:模型参考自适应算法下的估计转速可以实现实时跟随电机的实际转速,验证了模型参考自适应算法的有效性,解决了传统机械传感器存在的不稳定、不易维修以及成本高的问题。2.针对定子电阻易受温度与电流突变影响,进而造成转速估计出现偏差的问题,在无速度传感器控制系统的基础上,采用模型参考自适应算法对定子电阻值进行在线辨识,并将辨识值再用于转速估计。仿真结果表明:该方法有效降低了定子电阻变化对转速估计精度带来的影响,提升了模型参考自适应算法对转速估计的精确性,减小了计算误差。3.针对传统直接转矩控制系统中PI调节器鲁棒性较差,无法同时满足快速性与低超调要求的问题,采用了基于自抗扰控制技术的调节器,并将该技术扩张状态观测器中的非线性函数替换为线性函数,在达到相同效果的前提下简化了计算过程。结果表明:在估计转速实时跟随实际转速的基础上,自抗扰调节器起到了增强系统鲁棒性与快速性的作用。4.分别将基于PI调节器下的与自抗扰调节器下的无速度传感器直接转矩控制算法在以STM32F103为主控芯片的永磁同步电机交流调速系统实验平台上进行验证,编写了永磁同步电机无速度传感器直接转矩控制系统下A/D采样、坐标变换、自抗扰控制算法以及模型参考自适应控制算法等模块的程序,并对控制器的软件程序进行调试,同时与传统机械传感器下的永磁同步电机直接转矩控制的电机转速响应波形进行对比。实验结果表明:所采用控制算法可达到机械传感器的作用,并增强了控制系统的稳定性。