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电机系统节能是“国家十大节能工程”之一，作为一种高效能交流电机，永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)在许多场合得到了广泛应用。对PMSM进行精确驱动控制是其正常工作的关键所在。在电机制动时存在大量制动能量，对其制动能量进行再生利用，能够进一步提高PMSM电机系统的节能减排效果。相较于传统的电励磁电机，PMSM成本回收周期较长，如何在实现PMSM精确驱动控制的同时，解决其制动能量的再生利用问题已成为相关领域的研究热点。在国家“863”计划(No:2012AA110702)、国家自然科学基金项目(No:E51375173)和广东省战略性新兴产业核心技术攻关项目(No:2012A032300007)的大力资助下，本文对PMSM的驱动和再生能量回馈问题进行了深入研究，设计了一种基于数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)的新型PMSM驱动器，既能实现对PMSM的精确驱动控制，又能实现其制动能量的再生回馈利用。论文首先分析了PMSM驱动和再生能量回馈等方面的研究进展；针对PMSM的特性进行了数学建模，从理论上验证了再生能量回馈的可能性；分别从硬件和软件两方面对PMSM驱动系统进行了设计，搭建了系统实验平台；最后将Matlab仿真和实验研究相结合，通过结果对本设计进行验证。论文主要包括以下内容：(一)深入研究了PMSM在三种坐标系下的数学模型，探讨PMSM的空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)控制原理以及再生能量的理论依据，为PMSM驱动系统的设计奠定理论基础；(二)根据PMSM的参数和系统的性能要求，提出由双向DC-DC变换器和三相逆变器复合而成的PMSM驱动系统的硬件架构，对驱动器主电路模块进行了详细的参数设计；(三)确定PMSM驱动系统整体控制框架，以TI的DSP芯片TMS320F28335为控制核心，构建了PMSM驱动器的数字化控制系统，设计了PMSM驱动系统的控制电路、主程序、中断服务子程序等控制软件；(四)搭建PMSM驱动系统实验平台，利用MATLAB Simulink仿真工具对提出的PMSM驱动系统进行了建模和仿真，从仿真和实验两个方面对本设计进行了验证。结果表明，研制的PMSM驱动系统能在较大的输入输出电压变化范围内稳定工作，PMSM工作正常，并且能在PMSM制动时输出稳定的电压，实现部分的制动能量的回收，提高了节能效果。