在一些低压大电流的应用场合,多相电机受到了人们的广泛关注。与传统的三相电机相比,多相电机驱动系统具有功率密度高、转矩脉动低、容错性能强等一系列优点。然而,相数的增加也增大了控制算法的设计难度。因此,研究适用于五相系统的控制算法具有重要的意义。本文以五相永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine,PMSM)为研究对象,以有限控制集模型预测电流控制(Finite Control Set Model Predictive Current Control,FCS-MPCC)算法为理论基础,研究了适用于五相系统的电流预测优化算法。首先,本文引入了五相系统中的坐标变换矩阵,推导了五相PMSM在自然坐标系与旋转坐标系下的数学模型,并详细分析了五相逆变器中的电压矢量在基波空间与谐波空间中的分布特点。其次,研究了FCS-MPCC算法的实现过程,分析了计算延时对控制效果的影响并给出了延时补偿策略。针对传统FCS-MPCC算法中计算量大的缺点,提出了一种简化的FCS-MPCC算法。深入研究了电压矢量在基波空间与谐波空间中的映射关系,通过使用合成电压矢量抑制了定子电流中的三次谐波;根据各电压矢量对磁链和转矩作用效果的不同,利用滞环比较器对合成电压矢量进行筛选,每个控制周期内只需对两个电压矢量进行预测计算,大大减轻了数字控制器的计算负担;针对选出的合成电压矢量,根据转矩脉动最小原则进行占空比优化计算,有效提高了转矩的控制精度。然后,研究了适用于大功率应用场合的五相PMSM低开关频率FCS-MPCC算法。主要为:深入分析了电流预测轨迹的变化规律,并设定给定电流区域,结合电流预测值选取有效电压矢量。在电流预测之后增加线性外推环节,并构造了包含外推步长与开关次数的评价函数。该算法不但保留了传统算法动态响应快的特点,同时有效降低了系统的开关频率。最后,搭建小功率实验平台,基于TMS320F28335控制器编写了传统FCS-MPCC算法与所提算法的控制程序,并进行了实验验证与对比分析,实验结果验证了所提算法的正确性与有效性。