随着电力电子与电力传动技术的不断发展,永磁同步电机控制系统促进了工业自动化的进步。永磁同步电机凭借其功率因数高、可造性强和输出转矩稳定等优点,在整个系统中充当着不可替代的执行机构。在电机控制中,为了增大电机的输出转矩和逆变器的输出电压,经常采用过调制技术。本文深度分析了空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)分别在线性区和过调制区的调制原理,并且阐述了传统过调制技术算法对控制系统的影响,如磁场定向不准、谐波含量升高等问题。传统的SVPWM过调制方法比较复杂,需要系统提供庞大的储存空间,并预先存储大量的实验数据,但控制精度不高。该文在传统过调制算法的基础上,提出了一种改进的SVPWM过调制算法,该算法不需要将过调制部分划分区域,能够使输出电压矢量平滑的从线性调制区转换到过调制区,并进入六阶梯波工作状态。该算法不需要预先储存数据,适合数字化应用。针对过调制技术存在谐波电流含量高及输出转矩稳定性差等问题,本系统采用了一种基于电流预测技术的永磁同步电机矢量控制策略,在矢量控制的基础上引入电流预测控制来代替传统的PI控制,此方案具有较快的响应速度和较小的超调。为了验证SVPWM过调制算法的正确性,采用Matlab/Simulink软件进行仿真试验,搭建了完整的永磁同步电机过调制控制系统,根据仿真结果分析了该算法对控制系统输出电压、电流及转矩的影响,并根据频谱图剖析谐波畸变(THD)以及电流谐波含量的变化情况。经对比分析证明,该算法具有谐波含量低、基波增益线性及算法简单等优点,适合于永磁同步电机数字化应用。最后,根据本方案的控制策略搭建实验平台,设计硬件电路并编写软件程序。硬件部分包括DSP主电路、位置检测电路、电流电压检测及保护电路;软件部分给出了主要的流程框图和部分算法。最后进行了实验研究,实验结果验证了方案的正确性与可行性。