永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）由于具有高效率、高功率密度以及较宽的调速范围等优点,被广泛应用于电动汽车、工业控制、国防军工等领域中。内置式永磁同步电机（Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM）永磁体置于转子内部,导致电机交直轴磁路不对称,可以产生磁阻转矩。充分利用磁阻转矩对提高电机效率具有重要意义,故IPMSM通常采用最大转矩电流比控制策略（Maximum Torque per Ampere,MTPA）。因此,研究如何在控制算法上准确实施MTPA控制,对提高电机控制效率具有重要意义。本文在广泛阅读国内外文献的基础上,总结了MTPA控制策略的研究现状,分析了不同MTPA控制策略的特点及优缺点,并着重对虚拟信号注入MTPA控制策略进行了研究。本文对虚拟信号注入MTPA控制策略进行分析研究,提出了一种改进单虚拟信号注入MTPA控制策略,避免了原单虚拟信号注入MTPA控制信号注入过程中由dq坐标系到极坐标系,再由极坐标系到dq坐标系复杂的坐标变换过程,极大减少了程序的运算量,减少了控制器的运算负担。多虚拟信号注入MTPA控制策略通过注入多路虚拟信号避免了单虚拟信号注入MTPA控制策略中滤波器的使用,能够提高系统动态响应性能,本文还提出了一种改进多虚拟信号注入MTPA控制策略,通过改变信号注入方式,将原多虚拟信号注入MTPA控制策略的四路虚拟信号注入减少到两路虚拟信号注入,简化了多虚拟信号注入MTPA控制策略中定子电流矢量角自寻优到βMTPA的过程,减少了运算量。由于程序运算量减少,两种改进方法都能用更低成本的微处理器实现,具有一定的工程实用价值。论文建立了MATLAB/Simulink仿真模型,仿真分析了所提出的两种改进虚拟信号注入MTPA控制策略的控制性能。搭建了电机控制硬件实验平台,并编写了电机控制软件程序。通过实验,验证了所提出改进虚拟信号注入MTPA控制策略的稳态与动态响应性能,并通过程序运行时间对比实验,说明所提控制策略能够极大减少程序运算量。