永磁同步电机具有结构简单、可靠性高、功率因数高等优点,被广泛应用于现代工业的诸多领域。当永磁同步电机处于再生工况运行时,再生能量会传输到直流网侧稳压电容中,导致电容出现过高泵升电压,对电机控制系统安全运行造成极大威胁。本文以并网逆变为研究对象,维持电机再生工况时的直流网侧电压稳定,优化并网电能质量。主要研究内容如下:针对永磁同步电机实际运行环境复杂多变,采用共机械轴的矢量对拖平台,模拟永磁同步电机不同环境的再生工况。首先,建立永磁同步电机矢量控制的数学模型,完成电机共机械轴解耦;其次,分析永磁同步电机再生能量产生机理,推导再生能量与电机转速和负载率的变化规律;最后,将理论计算与仿真结果进行对比,为合理回收再生能量提供理论依据。针对再生能量导致直流网侧出现泵升电压的问题,采用并网逆变控制方案,将再生能量回馈给电网。首先,建立并网逆变控制的数学模型,确定滤波器类型并计算相关参数;其次,设计电压、电流PI控制器与并网开关阈值;最后,仿真结果表明:并网逆变控制能有效的降低直流网侧电容的电压冲击,提高再生能量的利用率。但由于再生能量回馈功率随电机转速实时变化,导致并网滞后效果明显且电流谐波无法完全满足并网规定。针对上述传统并网控制策略的不足,设计了一种非线性电流观测器的模糊并网控制策略。首先,根据能量守恒原理,建立直流网侧电压的数学模型,分析传统并网控制和前馈补偿的动态响应能力,构建非线性再生电流观测器前馈补偿环节,使得电机再生功率与并网功率尽可能保持一致;其次,设计模糊PI电流控制器,通过实时在线调整PI控制器参数,达到减小并网电流谐波的目的;最后,对永磁同步电机对拖平台进行不同再生工况仿真,验证了非线性电流观测器的模糊并网控制策略,可进一步减小直流网侧的泵升电压、维持直流网侧电压稳定、优化并网电能质量。