高速永磁同步电机（High Speed Permanent Magnet Synchronous Motor,HSPMSM）具有功率密度大、工作效率高和动态响应快等优点。传统高速应用场合,普遍采用大功率低速异步电机加齿轮箱来实现增速,但该装置存在效率低、体积大、噪声和润滑油脂污染严重等问题。而HSPMSM可以直接驱动高速负载,从根本上解决了上述问题。然而,由于HSPMSM散热和模态结构设计的约束,很难安装机械式位置传感器。为此,本文采用高频注入法（High Frequency Injection,HFI）和滑模观测器法（Sliding Mode Observer,SMO）进行无位置传感器控制研究,研究内容如下:首先,通过坐标变换,建立了HSPMSM的数学模型,对矢量控制和空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM）技术进行了简要的介绍,并在Simulink仿真环境下搭建了使用实际位置和转速反馈的HSPMSM矢量控制模型。其次,基于表贴式电机饱和凸极性原理,研究了高频注入法。（1）针对高频注入法中使用过多滤波器的问题,采用了一种新颖的电流提取方法,实现了不使用滤波器的基频电流提取。（2）针对高频注入法初始位置检测需要进行极性判断的问题,结合强制定位法和脉冲电压幅值检测法,有效实现了实际工况下的极性判断。再次,设计了一种改进滑模观测器对高速域转子位置进行估算:（1）调整控制函数,用sigmoid函数代替符号函数以削弱系统抖振;（2）引入自适应滑模增益以获得不随转速变化的转子磁链值;（3）提出了一种转子磁链观测器以滤除转子磁链中的高频分量。仿真结果表明该方法可有效减小系统抖振,降低估算误差。最后,设计和搭建了HSPMSM实验平台,并在该平台完成实验验证。