目前，电动汽车作为终端零排放汽车日益受到关注，永磁同步电机具有功率密度高、运行平稳、噪声低等特点，广泛应用于电动汽车驱动系统中。提高永磁同步电机驱动系统的扩速能力，充分利用制动回收能量，能大大提高电动汽车性能。本文通过在恒转矩区域采用最大转矩电流比控制、恒功率区域采用超前角弱磁控制等策略，提高永磁同步电机的性能与扩速能力；采取控制交轴电流的策略来控制制动力与回馈能量的大小，再生回馈使得电动汽车的续航能力得到提高。
本文在推导永磁同步电机数学模型基础上，分析了恒转矩区域常用控制策略，从功率因数、电磁转矩等方面确定了各控制策略的适用范围；采用无扇区空间矢量脉宽调制算法替换了传统调制方法，大大简化了程序运算量；在确定弱磁约束条件并细分了运行区域的情况下，详细分析了超前角弱磁算法与单电流调节器弱磁算法；阐述了制动过程的升压原理和主要阶段，采用交轴电流的控制策略对制动过程进行高效控制。
在Matlab/Simulink下的仿真结果表明，无扇区调制算法在大幅度精简了模型结构的情况下实现了相同调制效果；采用超前角弱磁算法模型结构较为简单且各运行区域过渡平滑，控制效果良好；单电流调节器弱磁算法虽无需考虑弱磁下交、直轴电流的耦合但控制的稳定性方面有较大不足；考虑蓄电池特性的永磁同步电机制动过程与理论分析基本一致，交轴电流控制策略简单高效，附加的电压闭环在转速较低时能一定程度上防止母线电压过高。
本文设计了以TMS320F28069为控制核心的实验平台，编写了无扇区调制算法、矢量控制算法以及弱磁算法的相关程序；以表贴式永磁同步电机为控制对象，进行了电机在空载和带载情况下的转速阶跃响应实验，据此调整控制程序参数；进行了超前角弱磁控制算法下的扩速实验以及交轴电流控制策略下的制动过程实验。实验结果表明，超前角弱磁控制策略与交轴电流控制策略具有良好的控制性能。