高性能的永磁材料因其价格低廉使得永磁同步电机在汽车领域、工业控制领域、航空航天领域和家用电器领域等不同领域得到广泛应用。电力电子技术的成熟以及微处理器性能的不断提升,许多复杂的现代控制理论越来越多的被国内外学者运用在永磁同步电机中。本文对以永磁同步电动机为被控对象的矢量控制系统进行了理论和实验研究。本文首先对永磁交流调速系统的研究背景和意义做了简单介绍。同时,对永磁同步电机的发展历程及应用、永磁同步调速系统的研究现状和发展趋势做了综述。然后介绍了本文的主要研究工作,包括以下内容:(1)从理论上推导了永磁同步电动机在不同坐标系下的数学模型,并对常用的几种版本坐标变换进行归纳总结,最后选取MATLAB版的坐标变换矩阵进行坐标变换,对数学模型进行简化,为矢量控制系统的实现奠定理论基础。(2)对旋转坐标系下进行磁场定向的永磁电机矢量控制系统进行了动态设计,并对设计好的调节器进行离散化。对矢量控制中的几种不同电流控制方法进行对比分析,综合考虑后选取i_d=0的控制方式进行矢量控制系统的实现,并介绍SVPWM算法的原理和实现方法。(3)搭建永磁同步电动机全数字矢量控制系统的实验平台。硬件方面,以TMS320F28335作为系统的核心控制芯片构建了矢量调速系统的硬件平台,主要包括功率电路、控制电路和保护电路等。软件方面,使用C语言在CCS6.0得开发环境下编写并调试矢量控制系统的程序,主要包括SVPWM算法的数字化实现、开环软启动算法、转速检测算法等。(4)在MATLAB/Simulink下搭建了永磁同步电机的开环仿真平台和闭环矢量控制仿真平台,进行仿真研究且对结果进行了分析。在搭建好的实验平台上进行开环实验验证,给出部分实验结果。