永磁同步电机具有功率密度高、效率高、转矩脉动小等优点,已广泛应用在加工中心、白色家电、航空航天、船舶电力推进、汽车与工业自动化等诸多领域。永磁同步电机的诸多关键问题也得到越来越多的关注,例如电机参数的可靠辨识、转矩脉动产生机理及其抑制策略、无位置传感器运行等,正日益成为国内外的研究热点。本文首先对永磁同步电机不同的驱动控制策略的研究现状进行综述,按照磁场定向方式分类阐述永磁同步电机的各种驱动方法以及控制策略,总结归纳各优化方法及控制策略的关键研究点。主体部分以永磁同步电机控制策略为研究对象,以提高伺服系统转速、转矩控制的动态响应和稳态精度为目标。研究传统的矢量控制策略、直接转矩控制策略,还有基于传统控制策略衍生出来的预测电流控制和空间电压矢量调制的直接转矩控制技术等对驱动效果的影响,通过仿真和实验的手段探究不同控制算法对电机的响应过程的影响,根据仿真实验结果,归纳总结了不同控制策略的优缺点,对比不同策略的动态响应过程和稳态调节精度,同时兼顾开关频率、计算速度、电流谐波等特征指标。在转子磁链定向的方法上,对比研究传统级联PI矢量控制、单矢量预测电流控制和无差拍预测电流控制三种控制策略。重点分析了永磁同步电机预测模型的建立、控制策略的实施过程、转子位置偏差补偿等关键问题。在定子磁链的定向方法上,对比传统直接转矩控制和空间电压矢量调制的直接转矩控制策略。详细分析了电磁转矩和负载角的关系、永磁同步电机磁链转矩估计方法和空间电压矢量调制的直接转矩控制策略的实施过程。最后,以DSP为控制核心搭建了永磁同步电动机实验平台,对采样电路、信号调理电路、驱动电路、制动电阻的选型进行了说明,离线测量了实验样机的交直轴电感、磁链、转动惯量等参数,并在硬件平台上完成了级联PI矢量控制策略、直接转矩控制策略、预测电流控制策略及DTC-SVM策略的开发与调试。测试了闭环系统的内外环的响应过程、转矩磁链观测结果,各个控制算法的特征输出,并综合测试了系统起动、正反转、加减载的过渡过程,验证了控制策略的正确性。