开绕组永磁同步电机具有功率密度高、效率高、可靠性高等优势，能够满足高电压大功率的运行需要，广泛应用在电动汽车等各个领域，其由双逆变器供电进行协同控制，灵活可靠，为控制策略的改进带来了更多可能性。近年来开绕组永磁同步电机控制系统的新型控制策略层见迭出，随之上升的是对控制策略测试环境与实验条件的需求。新型控制策略的测试需要在多种工况下进行控制实验，由于开绕组永磁同步电机实体电机本体参数难以改变，调节机械负载费时费力等原因提高了测试总成本，为控制策略的全面测试带来了一定困难。
　　针对以上问题，提出用电力电子负载模拟开绕组永磁同步电机的端口特性，替代实体电机进行电机控制策略的测试，由数字虚拟电机求解电机运行状态并以数据的形式反馈，系统中电机参数与带载数值灵活可调，可模拟多种运行工况，节约测试时间，并且能将电机控制器放出的能量馈网回收，减少测试成本。
　　本文归纳了电力电子负载和电机端口模拟的基本原理，对开绕组永磁同步电机本体及双逆变器控制系统的结构和特性进行了理论分析，在各个坐标系下推导开绕组永磁同步电机的数学模型。针对建立电机模型的离散化算法进行对比实验，实验结果表明两步Adams法建模求解误差低于1％，进行开绕组永磁同步电机的离散化建模，依据开绕组永磁同步电机的特有结构提出基于矢量换算原理的模拟双端口特性的电力电子负载系统方案，设计无差拍控制的指令电流跟踪策略和电压电流双闭环并网控制策略组成控制系统。
　　在Matlab/Simulink平台上进行整个系统的仿真搭建和相关仿真实验，实验结果表明电机实时仿真器求解电机状态稳态相对误差低于1％，动态相对误差低于5％，电力电子负载端口与标准电机端口特性曲线基本拟合，系统并网THD值低于5％，验证了模拟端口特性的准确性和控制策略的可行性。设计检测、驱动等辅助硬件电路，基于TMS320F28335进行软件设计，搭建系统硬件实验平台进行功能性验证。仿真和硬件实验结果表明了本文设计的正确性和可行性。