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永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)由于其具有的高效率、低惯性和高扭矩惯量比等高性能特性而在工业应用中得到广泛应用。与采用速度传感器获得转子速度相比较,采用无速度传感器技术的优势在于有助于节约成本,增强系统的可靠性,因此无传感器控制技术是近年来的研究热点之一。分数阶微积分特有的优点是具有很好的记忆特性,采用分数阶控制能够在一定程度上使系统的性能得到提高。本文以表贴式PMSM为对象,展开了以分数阶理论为基础的PMSM无传感器控制的研究内容。本文的主要研究内容如下:(1)本文研究了PMSM在三种不同坐标系下的数学模型,介绍了SVPWM技术的主要原理,搭建了SVPWM算法的仿真模块和基于定子电流的PMSM的PI控制模型,为后续PMSM的分数阶控制方法的仿真奠定了基础。(2)针对PMSM在传统模型参考自适应系统(Model Reference Adaptive System,MRAS)下的转速控制精度低的问题,本文提出了分数阶MRAS的转速控制方案。首先建立表贴式PMSM的电流数学模型,在此基础上引入了分数阶微积分,应用分数阶的Lyapunov稳定性理论,将传统的整数阶自适应律转化为分数阶自适应律,并推导出了有关于转速信息的确切的分数阶自适应律的表达式,由此来对电机的转速进行辨识。(3)针对PMSM转速跟踪过程中产生的抖振问题,本文提出了分数阶滑模变结构MRAS控制。在自适应滑模变结构理论上加以改进,利用参考模型和可调模型的输出误差来构造一种分数阶滑模面,并且用具有连续性的饱和函数来代替开关函数,以此来对切换控制率进行改进,最后通过采用Lyapunov稳定性理论证明了在新型分数阶滑模变结构MRAS下PMSM系统是稳定的,由此来对电机的转速进行辨识。(4)针对以上两种不同算法,在空载启动、转速突变和加入负载这三种不同工况下进行仿真实验验证算法的可行性。仿真结果表明:与传统的整数阶自适应律相比较,在新型的分数阶自适应律下,电机转速响应较快,在加入负载时转速波动较小,在转速突变时可以较快地达到稳定状态;与整数阶滑模变结构MRAS相比较,在分数阶滑模变结构MRAS下,当在加入负载和转速变化情况下时,转速抖振较小,跟踪精度得到了提高。