近年来,随着新能源产业的快速发展,永磁同步电机凭借其高效率、高功率密度和宽调速范围等优点,在新能源汽车领域得到了更广泛的应用。由于逆变器供电的永磁同步电机控制系统中引入了大量的电流谐波成分,致使电机产生严重的高频振动和辐射噪声,对整车系统的声振性能、电磁兼容性和舒适性等造成了不良影响。针对空间矢量脉宽调制技术产生的高频边带声振问题,本文以12槽10极的车用永磁同步电机为研究对象进行边带声振特性机理研究,分析不同载波频率调制方法对边带声振响应的抑制规律,提出更加有效的混合载波频率调制优化方法。主要研究内容如下:首先,对永磁同步电机的结构和工作原理进行分析,根据坐标变换法建立了永磁同步电机的基本数学模型,采用直接转矩控制算法实现了电机闭环控制系统的仿真验证。结合空间矢量脉宽调制技术的实现原理,分析了电流和电压谐波对径向电磁力的频率特征及阶次分布的影响规律,对电机边带声振响应的产生机理进行解析。通过搭建“机电磁控”多场耦合的电磁有限元仿真模型,对逆变器供电下的电机气隙磁密和径向电磁力进行了计算。经过二维傅里叶分解后得到径向电磁力的时空频谱分布特征,能够与机理解析的频率特征一致对应。其次,对多种载波频率调制方法产生的边带声振响应进行分析。基于构建固定、周期和随机载波频率调制方法的功率谱密度解析模型,研究了三种常规调制方法的边带谐波频谱分布特征。为了对载波频率调制方法进行优化以更好地抑制边带声振响应,进一步考虑了零矢量作用时间分布对d-q轴电流谐波的幅值影响,提出一种基于空间动态矢量调节的混合载波频率调制优化方法,并构建了混合状态下的功率谱密度解析模型。通过将控制电路与电磁有限元模型进行联合,搭建了多场耦合的边带声振联合仿真数值预测系统,对固定、周期、随机和混合载波频率调制的电机边带声振进行了仿真预测和数值对比,验证了载波频率调制优化方法的有效性。最后,对外部硬件电路和逆变系统进行设计,采用DSP基于模型化设计的方式对电机闭环实验系统进行开发。在半消声室环境对3 k W样机进行了不同调制方法的声振响应实验,并搭载80 k W乘用车样机进行瞬态声学响应实用性测试。实验结果验证了边带声振机理解析及数值仿真预测的准确性。同时,本文提出的混合载波频率调制方法能够更有效的对边带电流谐波及声振响应进行抑制优化。