在全球变暖的大环境下,世界各国对大气环境保护的力度越来越大,新能源汽车作为节能减排的重要工具,在日常生活中也变得越来越重要。随着新能源汽车的不断发展,新能源汽车的电驱系统的要求也越来越高。永磁同步电机相比其它电机具有较高的功率密度,与新能源汽车适应性良好,永磁同步电机也成为了新能源汽车最广泛使用的伺服电机。研究永磁同步电机的驱动控制系统以提高汽车的安全性、稳定性、实用性与舒适性具有工程实用意义。本文的主要研究内容如下:(1)搭建永磁同步电机矢量控制仿真模型通过研究永磁同步电机驱动控制原理,在实际硬件系统组成基础上针对系统组成各环节特性,利用电机参数设计PI控制电流环与速度环双闭环控制器,在Matlab/Simulink环境下建立基于空间矢量脉宽调制技术的磁场定向控制系统仿真模型。(2)制定定子电流轨迹优化控制策略根据新能源汽车电机驱动要求的高续航里程、宽广的调速范围、低速大转矩、高速恒功率的要求,制定定子电流轨迹优化控制策略。利用最大转矩电流比充分利用电机磁阻转矩提高能量利用效率,并采用Jarratt-Newton迭代法提高了最大转矩电流比非线性方程迭代求解速度,避免了迭代发散。利用梯度下降法弱磁控制拓宽电机转速。(3)设计滑模速度环控制器新能源汽车运行工况复杂,需要控制器具有高动态响应速度、稳态性能好、鲁棒性强、抗扰动性好等要求。为此本文基于二阶滑模超螺旋算法与全局快速终端滑模控制设计了全局快速超螺旋滑模控制器,提升现有控制器性能。通过改进超螺旋算法,改善了经典超螺旋算法的到达速度并能收敛到参考信号更小的邻域内。(4)利用永磁同步电机驱动控制系统仿真试验平台进行半实物仿真试验利用Matlab/Simulink工具箱中搭建的永磁同步电机矢量控制模型对以上控制策略与控制算法分别进行对比仿真。最后对控制算法进行离散化,利用实验室现有的永磁同步电机实验平台进行半实物仿真试验,仿真试验结果表明,最大转矩电流比控制相比id=0控制策略提高了母线电流利用效率,弱磁控制拓宽了电机调速范围,改进超螺旋滑模速度环控制器具有良好的抗扰动性能与动态响应过程。仿真与试验结果表明了算法的有效性与可行性。