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轮式驱动场合的SPMSM运行在恒功率区域时,需要采用弱磁控制策略对电枢磁场进行合理控制,升高电机转速,减小转矩输出,这对整个电动汽车系统具有十分重要的影响。电机驱动系统动态响应的好坏取决于弱磁控制模块对电枢磁场控制的准确度,系统弱磁阶段的带载能力取决于对母线电压利用率。使用传统直流侧电压反馈和电流超前角控制的弱磁方法,使系统获得了很好的鲁棒性,但不能抑制弱磁过程的电流波动,不能充分利用母线电压,应用于表贴式永磁同步电机时更为明显。本文首先介绍轮式驱动用永磁同步电机的原理并分析了进行弱磁控制时电机各参量之间的关系,为进一步研究具有电流波动抑制和转矩输出增大能力的弱磁控制算法提供理论依据。结合直接转矩控制及SVPWM的特点,采用基于电流的模型来预测定子磁链,进而估算预期电压矢量,进行弱磁控制,本文分析了它的原理及实现方法,在Simulink下进行了仿真研究,仿真结果验证了算法的有效性。其次,分析了传统方法下进行弱磁控制时SPMSM存在的问题。由于弱磁阶段存在电流波动,针对电流分配不够准确快速的问题,本文提出了三种具有电流波动抑制功能的弱磁算法,即快速自适应的弱磁算法、基于电压相角控制的弱磁算法和前馈调节弱磁算法,详细分析了其快速准确分配电流的原理及实现方法,仿真分析表明这三种算法可以有效抑制电流波动。再次,由于传统超前角弱磁控制算法对电流分配较慢,弱磁带载能力不足,针对母线电压利用率不高及对电流超前角控制不够准确的问题,提出了结合过调制算法的改进超前角弱磁算法和基于转速给定电流超前角的弱磁方法。详细分析了电流超前角和电机转速、定子电压的关系,给出了自调整过调制的实现方法,在Simulink下进行了仿真研究,分析的结果表明这两种弱磁算法可以有效加快电流分配,增大弱磁阶段的带载能力。最后,设计并建立了以DSP为核心的PMSM驱动系统。硬件部分包括控制电路、功率电路以及旋变位置解码电路。软件部分设计了主程序及主中断程序。在建立的实验平台上,对前馈调节弱磁方法和电压矢量幅值误差最小的超前角弱磁方法进行了实验验证。实验结果证实本文所研究的弱磁算法可以有效地抑制电流波动,提高弱磁性能。