永磁同步电机因其结构简单、体积小、效率高等优点广泛应用在新能源汽车行业。永磁同步电机运行时需电机驱动器实现对电机转矩、转速、电流的精确控制,因此研制电机驱动器后有必要对其性能进行测试。传统电机驱动器测试方案为“待测电机驱动器-电动机-发电机”的电机对拖平台,其中电动机为被控电机,发电机用于模拟电机机械负载,该方案成本高昂、参数固定不易调节、测试过程繁琐。针对上述电机对拖平台测试方案的缺陷,本文使用三相两电平逆变器模拟永磁同步电机及其负载的端口特性,该逆变器称为电机模拟器,待测电机驱动器、电机模拟器、并网逆变器共同构成本文的研究对象电机模拟系统。本文首先建立永磁同步电机及其负载的模拟系统的数学模型,为各部分的控制、建立模型提供依据。电机模拟系统中电机驱动器采用转速-电流PI控制,并网逆变器采用电压-电流PI控制,电机模拟器采用电流PI控制。针对电机模拟器电流PI控制存在的动态性能较差的缺点,采用模型预测电流控制改进电流闭环方法并改善控制效果。对电机模拟器的电压控制策略进行总结与改进,无需电流闭环控制即可实现对电机端口特性的模拟,且能有效减少系统传感器的数量,降低了系统的成本。搭建基于Matlab/Simulink的电机模拟系统仿真模型,验证所述电机模拟系统电机驱动器、并网逆变器、电机模拟器的控制策略的有效性。最后在基于RTU-BOX和RT-LAB的半物理实验平台中,建立永磁同步电机及其负载的模拟系统的半物理模型并进行实验验证,实验结果表明,该电机模拟系统能够模拟真实电机的电气端口特性。