永磁同步电机具有结构坚固、高转矩电流比及控制灵活等优点,广泛应用于工业驱动领域。传统的电机驱动系统在直流侧一般需要使用容值较大的电解电容,然而电解电容存在寿命短、体积大等缺点,易导致驱动系统发生故障。目前,直接采用小容值薄膜电容的驱动方案引起了工业界和学术界的关注。为了提高直流侧的电压利用率,当电机运行到高调制比的过调制区域时,需要考虑电压母线波动引起输出电压畸变的问题。与此同时,过调制会带来输入侧电流谐波的增大。因此,本文研究适用于无电解电容电机驱动系统的双模式过调制策略和可降低输入侧电流谐波的调制方法。在分析无电解电容永磁同步电机驱动系统的数学模型和驱动控制结构基础上,对传统双模式过调制产生的畸变及其影响进行分析,将所产生的电压畸变分为类型Ⅰ畸变和类型ⅠⅠ畸变。以类型Ⅰ畸变的分析为基础,对输出电压矢量在过调制区域的轨迹进行研究,揭示不可控的调制区域切换过程的特性,从理论层面论证了准确控制进入六步运行状态时刻的重要性,为提升无电解电容驱动系统运行于过调制的性能奠定了理论基础。为了能够准确地控制进入六步运行状态的时间点,设计一个合适的调制区域切换过程十分重要。首先研究了适用于六边形边界不断扩张和收缩的调制区域分布。在新的调制区域分布基础上,提出了一种优化电压边界过调制策略,该策略通过切换实际电压和固定电压为SVPWM的电压信息输入,可以消除类型Ⅰ畸变。同时通过对采用不同固定电压的调制效果进行分析及对比,获得了最佳的固定电压取值的依据。通过仿真和实验验证了所研究双模式过调制策略的有效性。为了减小逆变器输入侧电流的谐波,对扩展双载波PWM策略进行了研究。通过分析无电解电容电机驱动系统的结构,在高低调制比区域采用不同的调制区域,有效降低了逆变器输入侧电流的有效值。为了满足扩展双载波PWM策略特殊的开关状态变化,对脉冲信号的生成机制进行构建,在特定电流扇区对上下桥臂的脉冲信号进行对调处理。同时考虑扩展双载波PWM策略的调制区域判断问题,在过调制一区对两相静止轴系电压进行修正,将给定电压矢量限制在六边形边上。在Matlab/Simulink仿真平台进行实验,仿真数据验证了方法有效性。最后,通过对所研究策略的理论分析,以及在Matlab/Simulink仿真的基础上,在无电解电容驱动器实现了数字控制算法,并在2.2k W永磁同步电机对拖机组上对所研究的调制策略进行了实验验证。实验结果表明永磁同步电机能平滑且快速地从线性区过渡到六步运行状态,且消除了类型Ⅰ畸变,减小了电压电流的THD,电机动态性能得到显著提升。