永磁同步电机结构简单、坚固,具有低成本、高容错运行能力、低速高转矩能力、高能量密度和高温运行能力等优良特性,已经越来越广泛应用于航空和汽车上的起动/发电一体化系统中。本文以表面凸装式永磁同步电机作为汽车起动/发电一体化系统的机电能量转换部件。在高精度数字化伺服控制系统中,永磁同步电机伺服系统已逐渐成为交流伺服的主流。同时随着功率电子器件和微处理器的进步,伺服系统也逐步向全数字化方向发展,全数字化系统具有可靠性高、实现新控制策略容易、功能丰富等优点。本文首先系统地阐述了车用ISG系统的应用情况以及永磁同步电机的基本理论,介绍了数字化控制系统的发展历程、现状和趋势,然后分析了永磁同步电机的结构和数学模型,比较了其矢量控制的四种电流控制方法,最终选择了i_d=0按励磁磁场定向的矢量控制方法,并基于此设计ISG控制系统。接着分析了数字化电流控制的实现方法,详细介绍了空间电压矢量算法的实现,并推导出控制系统位置、速度、电流三个控制环的数学模型,对各环控制性能进行了分析。本文结合实际系统中使用的OIH-35-2500光电编码器,介绍了两种转子初始位置角的检测方法,并详细分析了基于DSP的M/T测速算法的实现及不足,在此基础上引用了一种新的转速测量方法。结合实际,设计了以IPM为核心的功率控制硬件驱动系统,适用于车用永磁同步电机的接口电路,设计以TMS320F2812 DSP为核心的的主控制系统,对控制系统硬件和软件各部分的结构和功能作了详细的阐述。由于本文采用电机的输出功率和额定转矩比较小,根据实际系统控制永磁同步电机做了相关实验,记录并分析了空载的电机位置和电流波形,实验证明本系统具有良好的动静态特性以及较高的精度。