在电动汽车的控制器系统中,永磁同步电机(Permanent magnet synchronous machine,PMSM),因具有体积小、效率高、设备成本低等优点而被广泛应用于电动汽车的传动系统中。永磁同步电机控制系统的核心是电机及其驱动系统,在实际应用场景中要求电机在电动汽车低速时仍能输出大转矩;在高速时具有良好的调速特性;在宽速域范围内可以输出恒定功率。本文主要对在弱磁控制下永磁同步电机的算法切换策略进行了研究,并同时对如何提高电压利用率、脉冲处理和谐波消除等问题进行了分析研究。具体的研究工作如下:(1)首先,在永磁同步电机数学模型的基础上分析了弱磁控制条件下的电机特性和控制原理;同时研究了当永磁同步电机工作在弱磁区域时的电流矢量最佳运行轨迹。最后,概述了一些传统调制算法,着重分析了空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)线性调制算法和六步电压调制算法的原理,并最终确定了SVPWM算法与六步电压法相结合的混合调制策略。(2)其次,分别分析了基于电压反馈法和单电流调节器的混合调制弱磁控制策略,得出结论:采用基于单电流调节器的混合调制策略可以有效的减少电机在低速区的转矩波动和转速振荡。当永磁同步电机由SVPWM算法切换至六步电压法时,采用单电流调节控制策略可以使电机稳定工作在方波模式,有效的提高了永磁同步电机弱磁控制的稳定性,由此确定了使用单电流调节弱磁控制策略。(3)再次,针对调制算法切换时的转矩波动问题,提出了采用过调制算法实现SVPWM与六步电压法的算法切换。为实现两种算法之间的平滑过渡,分别提出了双模式过调制策略和单模式过调制策略。使用傅里叶原理对所提出过调制算法的输出电压矢量进行了推导,对输出电压矢量的线性度和算法复杂程度进行了分析,由此确定使用单模式过调制策略。(4)最后,搭建了永磁同步电机的实验平台对本文所提出的理论进行实验研究。分别研究了不同弱磁控制算法下的电机输出特性,对基于直接进行切换策略的混合调制和基于过调制过度的混合调制进行对比实验,并分析电机的输出特性,进一步验证本文所提出的基于混合过调制算法弱磁控制策略的合理性。