内置式永磁同步电机（IPMSM）凭借其众所周知的高可靠性、高功率密度、高输出转矩、具备优越的弱磁能力等优点成为了电动汽车驱动电机的优先选择。随着电动汽车驱动电机对功率密度的要求逐渐增高，同时由于电动汽车驱动系统运行工况复杂、多变等特点，高功率密度驱动电机的电、磁负荷将会变得更高，能量波动幅度更大，从而使得电机内部的磁路更易饱和，造成电机参数变化更为明显。并且由于驱动系统结构紧凑，功率频繁波动与升高的环境温度都容易引起永磁电机与逆变器承受较高的热应力，易造成系统参数发生改变。当电机参数，例如永磁磁链、直交轴电感值随工况发生变化时，基于电机参数的各种先进控制算法的准确度将受到影响，电流控制轨迹与实际运行轨迹产生较大偏差，从而降低系统控制的准确度同时影响系统可靠性。本文针对上述问题对内置式永磁同步电机参数随工况变化情况及其系统优化控制策略分别开展了研究。采用了一种低电压应力、高稳态增益的新型双向DC/DC变流器来调节驱动系统直流母线电压，提出了磁饱和状态下的内置式永磁同步电机电流轨迹控制与动态直流母线电压调整策略。以驱动系统在电气约束范围内实现系统最大化利用为目标，有效拓宽电机调速范围同时提高直流母线电压利用率使得系统整体输出性能得到提高。具体研究内容如下：
　　第一部分分析了磁饱和状态下驱动系统优化控制的必要性，先后总结了驱动电机发展应用现状。凭借内置式永磁同步电机优越的弱磁性能与可靠性选定其为本文的研究对象。阐述了永磁电机功率密度与参数计算的研究现状，讨论了内置式永磁同步电机优化控制与驱动系统直流母线电压控制研究现状。简要说明了本文的主要研究内容。
　　第二部分详细分析了内置式永磁同步电机的线性与非线性模型以及铁芯材料饱和特性与磁路交叉耦合对电感参数带来的影响。建立了考虑交叉耦合电感与磁路饱和状态的电机有限元模型。分析出磁链和电感与dq轴电流的关系，以及饱和与交叉耦合特性对电机输出转矩的影响，为优化控制算法的提出提供了基础。
　　第三部分，为在复杂多变工况下提高电机控制的准确度，在第二章的非线性电感参数分析基础上，提出了一种考虑了交叉耦合与饱和效应的内置式永磁同步电机电流轨迹控制算法。在电压与电流约束范围内建立电流增量平面，并将转矩与电压约束方程转化成该平面内的线性方程，采用离散计算方法将上一个迭代的电流矢量结果作为初始值，判断初始值与转矩直线和电压约束直线方程的位置来调节电流增量值，如此循环往复直到收敛至目标转矩值或者目标转速值为止。在实现弱磁控制时，与传统电压反馈型弱磁控制相比，本文所提出的电流轨迹控制方法采用差分方程的形式取代传统弱磁控制积分环节实现电流矢量调节。运用MATLAB对一个考虑了交叉耦合与饱和特性的10kW内置式永磁同步电机模型进行控制算法仿真分析，结果验证了本文所提出的电流轨迹控制算法可以更为精确的跟随电机实际运行曲线，并且具有良好的动态性能。
　　第四部分，为实现驱动系统在低速状态下的低损耗，高速状态下的宽调速范围的目标，并且提高系统直流母线电压利用率，提出了动态直流母线电压调整策略，同时考虑了电机的交叉耦合与磁路饱和特性。同时本文采用了一种低开关电压应力，高稳态增益的新型双向DC/DC变流器帮助驱动系统实现直流母线电压的调整。并且通过构建MATLAB仿真模型证实了本文提出的动态直流母线电压调整策略能有效提高电机直流母线电压利用率的同时实现全速域范围内电机调速范围的有效拓宽，提高了电机输出能力。
　　第五部分，对所提出的内置式永磁同步电机与新型双向DC/DC变流器组成的驱动系统进行实验分析，搭建了一台60kW内置式永磁同步电机和新型双向DC/DC变流器组成的驱动系统实验平台。完成了所提出来的优化电流轨迹控制方法与动态直流母线电压调整策略的控制系统软、硬件设计，对实验结果进行了分析验证了所提出的控制算法的可行性与正确性。