（２）电机矢量控制策略
对于过载能力以及转矩响应特性有比较高的要求，并且id = 0 控制方法比较简单，电机的输出转矩与定子电流的幅值成线性关系，且无去磁效应，因此，采用如图8所示的PMSM矢量控制策略。
id= 0 的控制方案要求，在电机运行过程中，系统通过不断检测电机转子角位置，进而改变定子合成电流矢量is 的大小和方向，使 is 的直轴分量满足id = 0，交轴分量 iq = is。即所有的电流都用来使电机输出电磁转矩，逆变器也无需为电机提供无功励磁电流。在该方案下电磁转矩输出平稳、响应迅速，因此电机能够很好的启动与制动，调速性能较好，调速范围也宽。
永磁同步电机矢量控制如图8所示。由图可知，该控制系统由速度环和电流环组成。速度环的作用是使电机的转速跟踪设定转速，能够控制电机加减速，增强系统抗负载扰动的能力，抑制速率波动。电流环的作用是根据速度环给定的转矩电流值和检测的电机相电流值，使电流控制器产生实时的控制电压信号，与载波信号比较产生PWM 波形，进而通过逆变器来改变电机相电流值。
图8 矢量控制策略
（3）转子初始位置检测与启动
在PSIM软件中结合以上分析搭建如图9所示可生成代码的数字仿真电路，其仿真与实验结果如图10所示。
为了准确获取永磁同步电机转子初始位置，实现电机的平稳启动，采用一种定子电流注入法的PMSM转子初始位置检测方法，实现电机的平稳启动与可靠运行。在电机启动前，转子位置未知的情况下，将PMSM 驱动器在定子绕组通入方向及大小均恒定的定子电流向量，该电流向量产生的磁场与转子磁场的相互作用会使得转子被拉至某个固定位置后静止。以转子被预定位至电气角度为零度的位置（以下简称“零度位置”）为例，分析预定位过程中恒定定子电流向量的方向与转子位置之间的关系。
由三相定子电流关系可知，当 Ia 为最大值 Im 时，Ib 和 Ic 为-Im / 2。此时，三相定子电流向量如图9所示。由于 Ib 和 Ic 关于 A 轴对称，定子电流合向量方向与 A 轴同向，定子磁动势 fo 与定子电流向量 Io 同向。在此约定：磁动势方向由定子指向转子时，该极为定子磁场的 N 极；磁动势方向由转子指向定子时，该极为定子磁场的 S 极。由此可得，定子电流向量 Io 产生的理想定子磁场的磁极如图10中虚线框部分所示。在图10所示的定子磁场的持续作用下，转子的磁场方向将与A轴重合，即转子被预定位至零度位置。
图9 A相电流最大时定子电流向量与磁矢量
图10 预设定转子零刻度位置
（4）仿真与实验验证
1）PSIM仿真
在PSIM软件中结合以上分析搭建如图11所示可生成代码的数字仿真电路，其仿真结果如图12所示。
