永磁同步发电机PWM整流系统因为具有发电机电流谐波分量小,功率因数可调、直流电压动态响应快、能量可双向流动等优点,被广泛应用于船舶供电、特种车辆供电、混合动力汽车以及新能源发电等领域。本文以变速永磁同步发电机PWM整流系统为研究对象,采用理论分析、软件仿真以及实验验证相结合的研究路线,对永磁同步发电机PWM整流系统的控制策略进行了研究,具体内容如下:首先,本文阐述了永磁同步发电机的工作原理,建立永磁同步发电机和PWM整流器在旋转坐标系下的数学模型,并研究了永磁同步发电机运行的约束条件,为后续章节控制策略的研究奠定了基础。其次,介绍了永磁同步发电机的矢量控制原理,并在此基础上,对双环可控弱磁稳压控制方法进行研究,指出了传统双环可控弱磁稳压控制存在dq轴交叉耦合的问题。针对该问题,本文提出了基于电压角度的弱磁稳压控制方法,分析了基于电压角度的弱磁稳压控制的运行原理,并给出了基于电压角度的弱磁稳压控制系统的稳定运行范围。然后,利用MATLAB仿真软件对永磁同步发电机PWM整流系统进行了分析,验证了双环可控弱磁稳压控制系统和基于电压角度的弱磁稳压控制系统在宽功率范围和宽转速范围稳压发电的可行性与有效性,并比较了双环可控弱磁稳压控制系统和基于电压角度的弱磁稳压控制系统的控制效果。同时,本文还比较了双环可控弱磁稳压控制系统在无解耦、前馈解耦以及PI解耦这3种控制方式下的控制效果。最后,完成了基于TMS320F28335数字控制芯片的发电机控制器软硬件设计,并搭建了对拖台架试验平台,实验结果验证了本文所提出的控制策略的正确性与有效性。