日益严重的环境污染问题与逐渐枯竭的不可再生能源推动着全球新能源汽车产业的快速发展,新能源车辆正逐步取代传统燃油车。作为新能源汽车的关键技术之一,驱动电机控制器开发过程中的功能测试至关重要。电机模拟器能够替代电机及其机械负载,用于电机控制器的功率级测试,提高电机控制器的开发效率。目前,永磁同步电机模拟器中电机模型多采用定参数模型,忽略了永磁同步电机的变参数特性对电机参数的影响,降低了电机模拟器的模拟精度。本文对电机模拟器中基于变参数特性的永磁同步电机模型进行研究。基于永磁同步电机的实际运行工况,论文分析了磁饱和与交叉耦合效应、转子磁场谐波效应、损耗与温升效应的产生原因及其对电机电磁参数的影响。基于永磁同步电机在两相旋转坐标系下的等效电路模型,推导了电机的电压方程、转矩方程与运动方程,建立了永磁同步电机的数学模型。基于电机变参数特性的分析,建立了定子磁链关于电流、转子位置角和定子电阻关于定子绕组温度的非线性函数,设计了数值计算方法计算电机损耗,通过电机热路模型计算定子绕组温度,建立了永磁同步电机台架标定获取定子磁链和定子电阻的非线性函数。将标定与计算所得非线性函数替代电机数学模型中的固定参数值,建立永磁同步电机的变参数模型。搭建了基于双逆变器模块对拖的电机控制器和电机模拟器系统仿真模型,对比了电机模型解算结果、电机模拟器实际输出与Simulink自带电机模型的输出。首先,电机模型解算结果与Simulink自带电机模型输出结果的对比表明,本文所用电机模型数值算法与解算步长具备良好的解算精度。其次,通过对比电机模拟器实际电流与电机模型解算结果,验证了电流闭环控制系统的良好控制效果。最后,根据定参数模型电机模拟器与变参数模型电机模拟器电磁参数的对比,验证了电机模型变参数特性对电机模拟器端口特性的显著影响。设计了电机控制器与电机模拟器系统实验平台,电机控制器与电机模拟器均采用TI的TMS320F28335作为主控芯片,IGBT作为功率器件。基于永磁同步电机的两种负载工况,实验对比了定参数模型电机模拟器、变参数模型电机模拟器与实际永磁同步电机三者的端口特性。对比实验表明,基于本文建立的永磁同步电机变参数模型的电机模拟器对实际电机端口特性有良好的模拟精度,准确性高于基于定参数模型的电机模拟器,变参数模型在永磁同步电机模拟器的开发中具备优越性。