永磁同步电机作为一种驱动型电动机,在航空航天、水面舰艇驱动、电动汽车、电动自行车等方面都有着广泛的应用。为此,从永磁同步电机的深度弱磁扩速控制策略及深度弱磁的制动策略两方面进行深入研究。针对深度弱磁扩速控制是在变交轴单电流调节器弱磁控制策略的基础上进行优化,提出了分区变交轴电压单电流调节器的深度弱磁控制策略;针对深度弱磁制动策略是基于PI控制电阻制动的基础上,提出了一种基于模型参考自适应控制的改进型电阻制动电路及其制动策略。其主要内容如下:首先,本文通过对永磁同步电机进行研究后确定弱磁需采用内置式电机。后分析了基于内模解耦控制和超前角控制的双电流调节器的两种弱磁控制方式。在理论基础上通过仿真搭建与对比,证明了双电流调节器的弱磁控制方式在恒功率弱磁区的优势,同时也发现该控制方式在深度弱磁区存在鲁棒性差的缺陷。然后,本文为实现永磁同步电机在深度弱磁区稳定运行的目的,介绍了两种基于单电流调节器的弱磁控制方式,并提出一种新的单电流弱磁控制方式。常用的两种方式分别是:传统定交轴电压单电流调节器弱磁控制方式、改进型给定电压单电流调节器弱磁控制方式。通过理论及相关仿真搭建的数据分析,可以发现上述两种单电流调节器弱磁控制方式在深度弱磁区存在系统失控的风险。为进一步提高电机在深度弱磁区的运行稳定性提出了第三种方式:分区变交轴电压的单电流调节器弱磁控制方式,即在恒功率弱磁区和深度弱磁区采用两种不同的交轴电压给定方式。通过与上述两种弱磁方式进行对比分析,实验与仿真共同表明本文所设计的分区变交轴电压方式在深度弱磁区的表现较上述两种方式稳定性更高。最后,为了实现在深度弱磁状态下的稳定制动,设计了一种新型的电阻制动电路。同时为防止深度弱磁状态下霍尔检测转速有误,引入了模型参考自适应控制方式来估算转速,继而可得到需要修正的电机相电流大小,来调节制动支路MOSFET的占空比,将制动时产生的能量可控释放。通过基于STM32F051进行编程实验,通过与未进入深度弱磁区制动进行对比分析,可验证该电阻制动的可行性。本文对分区变交轴电压深度弱磁区控制策略及深度弱磁区电阻制动的稳定运行进行研究,对该过程的控制算法及电阻制动电路进行了改进,通过仿真及实验验证了改进后的方法可以在提高转速基础上提高了电机运行稳定性,且在电阻制动退出深度弱磁区也可保证其稳定性。