永磁同步电动机(PMSM)由于具有功率密度和效率高,运行性能好等优点,其变频调速系统已经被广泛用于数控机床、机器人以及航空、航天和航海等领域中。然而在传统的变频调速系统主电路中,其前端采用的是二极管整流器,有诸如能量无法双向流动、产生网侧谐波电流而“污染”电网、直流母线电压不可调等缺点,导致其在实际应用中有所限制。随着现代电力电子技术和计算机技术的发展,由全控器件所组成的可控整流器备受瞩目,其中PWM整流器脱颖而出。其具有输入电流正弦化、功率因数可控、电能双向传输、直流母线电压可调,还可以有效地抑制电网谐波和进行电网的无功补偿等优点;弥补了二极管整流的不足,是现代整流的必然趋势。针对传统变频调速系统的不足,论文将电压型PWM整流器(PWM-VSR)取代传统变频调速中的二极管整流器,设计出一个PMSM的四象限驱动控制系统,目的在于改善网侧电流的功率因数和解决PMSM四象限运行问题。论文首先对PMSM的四象限运行进行了理论分析,重点分析了处于第Ⅱ和Ⅳ象限运行时的能量再生机理,并对再生能量进行了定量计算。在此基础上建立了PWM-VSR可控整流的数学模型,为PMSM四象限驱动控制系统的设计提供了理论依据。其次,进行了PMSM四象限驱动控制系统的硬件电路设计和软件编程设计。硬件电路结构中,主要对主电路和同步电路进行了设计;并且针对电网的特点,采用了以硬件和软件相结合的方式确定网侧电压矢量角度。采用TMS320F2812DSP为控制器,对其接口电路进行了设计,实现了PWM-VSR可控整流系统的控制。最后,构建了以TMS320F2812DSP为核心的PMSM四象限驱动控制系统,实现了永磁同步电动机系统的四象限运行。并通过仿真和实验验证了论文所设计的PWM-VSR可控整流系统明显改善了网侧电流波形,实现了能量的高功率因数双向传递。