由于永磁同步电机具有高功率密度、高效率等诸多优点,使其在现代交通运输领域得到越来越多的应用。尤其是在高速铁路和电动汽车领域,由于要求电机具有较高的运行速度区间,因此研究永磁同步电机在高于基速的弱磁控制至关重要。永磁同步电机在基速以下工作在恒转矩模式,在转速大于基速时工作在恒功率模式。由于在恒功率模式下转子产生的反电动势会导致逆变器输出电压饱和,因此需要通过向定子施加弱磁电流来保证控制器依然工作在线性区。由于采用弱磁控制技术可以实现不改变电机结构和逆变器容量的前提下大幅度地提升永磁同步电机的调速范围,因此针对永磁同步电机的弱磁控制策略研究具有非常重要的意义。在此研究背景下,本论文以永磁同步电机为研究对象,立足于解决高速段电压饱和、转矩不稳定等问题,提出改进的弱磁控制算法,利用仿真和实验等手段验证算法的有效性和可靠性。主要内容概括如下:第一章对过去二十多年来有关永磁同步电机弱磁控制算法的研究进行总结综述,分析各种弱磁控制算法的应用场合和优缺点。第二章介绍了永磁同步电机的数学模型,弱磁运行的原理和运行边界,为提出改进的弱磁控制算法提供理论基础。第三章针对内置式永磁同步电机提出了改进的转矩前馈弱磁控制算法,分别包括三种不同形式的转矩和定子磁链调节器算法和三种电流参考值在线查表算法。第四章和第五章则分别从仿真和实验的角度验证了第三章所提出的算法的有效性。