在诸多电机应用领域，永磁同步电机（PMSM）和无刷直流电机（BLDC）凭借高效、节能、高可靠性成为主流选择，而磁场定向控制（FOC）则是实现其高精度驱动的核心方式。

传统无传感器FOC控制依赖观测器算法估算转子位置，这类算法在电机高速运行时表现良好，但在低速、极低速乃至零速状态下，因反电动势信号微弱，无法精准捕捉转子位置，导致扭矩输出大幅下降，控制精度低甚至失控，而加装位置传感器又会增加BOM成本、降低系统鲁棒性。这已成为无传感器FOC控制的长期难题。

为解决启动问题，传统方案多采用“开环启动再切换闭环”的方式，不仅需要大电流支撑以保证启动可靠性，造成电能大量损耗，还易出现电机反转、启动卡顿等问题；在零速堵转场景下，传统方案难以实现扭矩输出，无法满足电钻、洗衣机、水泵等设备的实际应用需求。此前，市场上始终没有方案能在无传感器的前提下，实现所有类型PMSM/BLDC电机的零速全扭矩输出，这也成为制约电机控制向高效、低成本升级的关键障碍。

意法半导体推出的STM32 ZeST（零速全扭矩）算法，联合高灵敏度观测器（HSO）算法，打造出业界首个全转速范围无传感器电机控制方案，为电机控制领域带来革命性突破。

核心突破：STM32 ZeST+HSO，

全转速无传感器控制的黄金组合

全转速范围无传感器电机控制方案包含STM32 ZeST及HSO算法。

STM32 ZeST算法采用创新的电流注入策略，在电机静态时即可建立稳定磁场，通过全闭环控制持续跟踪转子位置，让所有类型PMSM/BLDC电机在零速状态下输出全扭矩的解决方案。即便电机因过载堵转，也能保持扭矩输出。

HSO（高灵敏度观测器）算法专注于极低转速到高速的精准控制。通过优化观测器增益，HSO能在极低转速下精准估算转子位置，相比传统无传感器方案扭矩性能大幅提升，且启动时无需刹车读取反电动势，大幅改善用户体验。

更关键的是，HSO与ZeST可实现无缝过渡，让电机从静态零速到高速运行全程平稳，消除不同模式切换带来的卡顿与冲击，还能在电机因外部作用被动旋转时，精准完成转子速度和位置估计。二者结合，形成了覆盖电机全运行周期的无传感器控制体系，既解决了零速、低速的控制难题，又保留了高速运行的高效性，成为PMSM/BLDC电机控制的理想方案。

应用价值：性能、功耗、成本全面提升

相较于传统无传感器控制方案，STM32 ZeST + HSO两款软件算法结合，具有以下优势：

在启动与运行可靠性上，ZeST放弃开环启动模式，采用全闭环控制确保电机启动时不会反向旋转，且零速全扭矩输出让电机启动瞬间即可获得强劲动力，缩短电机加速时间，能更快达到额定工作转速；面对堵转场景，如电钻因负载过大卡住时，ZeST可在零速下持续输出全扭矩，助力电机重新启动，而当过载负荷去除后，算法又能快速控制电机恢复至初始转速，完美适配各类复杂工况。

节能特性是ZeST的另一大亮点。传统开环启动方案需要大电流支撑，而ZeST无需高峰值电流即可实现可靠启动，大幅降低启动阶段的电能消耗。对于洗衣机、水泵等频繁起停的设备，这一特性可显著提升能效，实测数据显示，洗衣机应用中搭载ZeST方案后，每个洗涤周期可节能15%-40%；空调压缩机应用中，压机电流可减少3%-6%，同时振动振幅降低50%，兼顾节能与运行稳定性。

在成本与系统设计层面，ZeST+HSO方案摆脱了对霍尔传感器、编码器等位置传感器的依赖，不仅降低了BOM成本，还简化了PCB板设计，减少了外部元器件数量，大幅提升了系统的鲁棒性。同时，算法支持实时电机电阻（Rs）估算，可实现自适应配置，即便在电机参数因温度、老化发生变化时，仍能保持稳定控制。

此外，这套方案还具备静音运行、无缝调速的特性，电机从零速到低速、中速、高速的切换全程平稳，无明显噪音与冲击，为家用电器、智能家居等对运行体验要求较高的场景提供了完美适配。

生态支撑：软硬件协同，加速开发落地

基于STM32MCU进行电机控制应用开发，可遵循标准化开发流程，从硬件选型、电机特征到系统/项目配置、驱动调试，全流程引导开发者完成电机控制应用设计，大幅提升开发效率。

在软件层面，HSO算法已纳入X-CUBE-MCSDK v6.2版本以上电机控制软件开发套件，可从意法半导体官网免费下载。STM32 ZeST算法请咨询意法半导体销售办事处或代理商。

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X-CUBE-MCSDK套件包含电机控制工作台（MCWB），支持FOC和6步控制的图形化全面配置，开发者可自主配置开发板与功能，无需深入底层代码；同时配套STM32 Motor Profiler和STM32 Motor Pilot工具，可识别并实时监控电机转速、电流、温度等参数，还能在线修改控制变量、记录并回放数据，方便快速优化算法参数。

值得注意的是，HSO算法可独立运行，也能实现低功耗、高精度的无传感器控制。

如需评估STM32 ZeST和HSO算法的性能，意法半导体可提供硬件支持，包括B-G473E-ZEST1S控制板（生成PWM信号），通过嵌入式电机控制连接器V2连接到STEVAL-LVLP01电源板，该电源板驱动低功耗/低电压电机，如B-MOTOR-PMSMA1套件中提供的电机。