电机是汽车、电气设备、机械、国防和航空航天等领域中重要的执行机构。随着科技不断的进步,对电机的带载动态性能要求不断提高。在实验室环境中,无法同时满足多种运行工况,因此需要一种负载模拟系统,能够模拟电机在运行过程中承担的复杂多样的负载,用做电机动态性能测试。本文选用永磁同步电机及其驱动器作为负载模拟系统,实现对负载的精确模拟。为了满足负载模拟系统加载精度高、响应速度快的性能要求,选用直接转矩控制作为系统的控制策略,并将空间矢量脉冲宽度调制技术(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)代替传统直接转矩控制中的滞环控制。首先,介绍了永磁同步电机的数学模型和三相电压重构方法。然后,设计了基于电压电流的混合型磁链观测模型用于计算定子磁链,并着重分析了参考电压矢量的选择过程,实现了SVPWM直接转矩控制。最后,在Matlab/Simulink平台下搭建传统直接转矩控制和SVPWM直接转矩控制的仿真模型,并对其性能进行了对比分析。在理论的基础上,首先,研究了电机在运行过程中承担的几种典型负载的负载特性,并推导了负载模拟系统的数学方程。然后,通过负载模拟系统的数学方程得到系统输出转矩,不需要转矩传感器,降低了系统硬件成本,同时在系统中加入速度限幅控制,防止系统发生飞车状况。最后,推导电机测试平台中,两台电机的机械轴解耦函数关系,并在Matlab仿真平台下,搭建了电机测试平台联合SVPWM直接转矩控制模型。在理论和仿真的基础上,研究了系统主要的硬件电路与算法程序,并以TMS320F28335为系统的主控制器,搭建了负载模拟系统实验平台。通过实验验证,文中设计的负载模拟系统可以实现恒转矩负载、恒功率负载和风机泵类负载的模拟。实验结果表明该系统具有快速的动态响应性能,并且与理论分析及仿真结果一致,证明了控制策略的可行性。