我国是世界稀土大国,稀土永磁材料的研究发展也达到世界先进水平。稀土永磁同步发电机具有体积小、质量轻、效率高和可靠性高等突出优点,在航空、国防及需要独立电源发电机的领域有广泛应用前景。然而,永磁同步发电机的励磁恒定无法调节,负载改变时其端电压随之变化,尤其带感性负载时,发电机的电压变化率更大。因此,这种发电机要保持恒压比较困难。文献[1]提出了一种新型永磁同步发电机设计方案,采用一种全新的稳压方法。它采用电枢电流跟踪,经由电力电子变换控制器,向发电机电枢内的一个补偿绕组注入可以调节相位和大小的电流,补偿任意负载下电枢电流所产生的去磁直轴电枢反应。本文根据文献[1]的方案,分析了新型永磁同步发电机的工作原理,建立了其理想的数学模型。设计了控制器的控制方案,仿真结果验证了数学模型和控制方案的正确性。第三章介绍了数字PI 调节器和PWM 策略。PI 调节是经典控制理论中简单、实用的控制方法。电流调节器依靠脉宽调制技术(PWM 技术)将输出的电压指令信号转变为三相的PWM 信号,分别驱动逆变器的三个桥臂,从而控制补偿绕组三相电流,实现电流跟踪补偿。控制器需要采集的电参量比较多,对它们的采样和处理精度直接关系到控制器的控制精度。同时,控制器也将采样的电流,电压值输出LED 显示器。第四章详细讲述了电参量的测量采集和信号处理。第五章介绍了控制器的硬件和软件。控制器是以DSP(TMS320LF2407A)和IPM为核心的全数字电路。最后介绍了系统的实验装置,给出了试验的结果。试验结果验证了所采用的数学模型和控制方案是正确的。