坐标变换矢量控制的目的是为了改善转矩控制性能，而最终实施仍然是落到对定子电流（交流量）的控制上。从同步旋转坐标系观察，电动机的各空间矢量都变成了静止矢量。本系统中采用了两种坐标系，αβ坐标系和dq坐标系，各坐标系如图1所示。对于PMSM来说，定义αβ坐标系的α轴与定子A相绕组重合，β轴逆时针超前α轴900空间电角度，由于α轴固定在A相绕组轴线上，故αβ坐标系为静止坐标系。同时定义dq坐标系的d轴与转子磁极轴线重合，q轴逆时针超前d轴900空间电角度，d轴与A相定子绕组的夹角为θ，该坐标系在空间随同转子以电角速度一道旋转，故为旋转坐标系，对定子电流而言，三相静止坐标系下，i应是：（1）在恒速采用αβ／αbc变换，则有：（2）上述变换同样适用于电压和磁链矢量。
PMSM数学模型根据，假设正电流产生正转矩，并采用对电动机惯例选取电压与电流的正方向，可得出PMSM的输出的电磁转矩方程为：（3）电机的机械运动方程为：（4）d－q坐标系的旋转电角速度与电机转子的机械角速度的关系为：（5）以上三式中，Np为电机极对数；T为电磁转矩；T1为电磁转矩；J电机及负载的转动惯量；B为运动阻尼系数；电机转子的机械角速度。
本开发装置采用SPM，凸极效应很弱，可认为Ld＝Lq＝L，那么电磁转矩T可简化。
基于SIMUlink的矢量控制仿真结果在前两节理论分析和设计的基础上，本节采用MATLAB／SIMUlink建立速度伺服系统和位置伺服系统的仿真模型，以便对整个系统的性能和一些具体问题作进一步分析，为下一步实验调试做准备。
速度环以电流环为基础，其作用是使速度反馈快速跟踪速度给定实现调速。
基于MATLAB／SIMUlink建立PMSM控制系统的仿真模型，对该模型进行PMSM双闭环控制系统的仿真。依据试验所采用的PMSM电机，将仿真参数设置为：nN＝20γ／min，pN＝1100W，UN＝220V，TN＝3Nm，R＝2.875Ω，Ld、Lq＝，8.5×10－3H，，粘滞摩擦系数。
系统在t＝0时，负载TL＝TN＝3Nm启动，在t＝0.04s时，负载突变为TL＝1Nm.得到的速度响应曲线、相电流响应曲线、逆变桥输出相电压Vbc、转矩响应曲线，分别如（a）、（b）所示。
从曲线可以看出，转速在起动之后，很快达到稳定值。在起动时刻，电磁转矩达到30Nm，有轻微波动；ia、ib、ic在开始时刻比较大，但很快达到设定值［4］［5］。
实验结论美国TI公司推出的TMS320LF240芯片，是专门针对电机控制而设计的，该芯片具有相当快的实时数字运算能力和丰富的电机控制外设，本系统采用该芯片作为控制芯片组成控制回路。其组成电路原理框图如示。
该伺服系统主要包括以下5个部分：（1）一台凸极式永磁同步电机（参数同3.2仿真相同）；（2）以F240DSP为核心的控制电路；（3）电流控制电压型逆变器IGBT和辅助电源；（4）转速存储SARAM及串口通讯电路SCI；（5）保护电路。
在每个电流环控制周期中对A、B两相反馈电流Iaf和Ibf两个模拟信号同时进行采样，采用F240的两个10位模拟转换模块来完成；转速采用增量式编码器将光电脉冲通过QEP正交编码脉冲电路输入到CPU中。
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