相比较传统的直流电机(Direct current motor，DCM)、感应电机(Induction motor，IM)和开关磁阻电机(Switch reluctance motor，SRM)，永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor，PMSM)因具有输出转矩大、效率高、响应速度快、运行平稳、维护简单等优点，在数控机床、机器人等运动控制和伺服控制领域有着广泛的应用。　　 从电机转矩动态响应性能的角度，本文在比较多种电流控制策略的基础上，确定了将电流无差拍预测控制作为永磁同步电机的电流控制策略。首先，介绍了永磁同步电机的结构和工作原理;基于磁场定向控制理论，分别推导了永磁同步电机的连续系统模型与离散系统模型，为电流无差拍预测控制奠定了理论模型基础。其次，介绍了无差拍预测控制的基本原理;在完成对逆变器模型、永磁同步电机模型进行建模的基础上，推导了针对永磁同步电机的无差拍电流预测控制方法，提高了控制器电流的动态响应能力。然后，应用Matlab软件，采用电流无差拍预测控制方法对直交轴电流的动态响应特性进行仿真分析，验证了所提控制方法的有效性。　　 电机控制器硬件平台是控制器的躯体，其性能的优劣直接影响控制器本身的控制效果。本课题分别对组成控制器的电源板、驱动板和控制板进行设计。首先，根据控制器硬件电源需要的所有供电电压（包括:±15V、3.3V和15V电压），设计多路输出的开关电源;并从电源工作的安全性、电磁兼容性、稳定性角度出发，加强了电源板的设计。其次，设计了IGBT功率开关管的隔离驱动电路，并设计有源箝位电路、欠压保护和短路保护电路以提高功率模块的安全可靠性，同时，设计了功率模块的温度采样电路。最后，设计了控制器的控制板，包括DSP电路、电机三相电流采样电路、过流保护电路、直流母线电压采样与电压保护电路、通信接口电路、电机温度与功率模块温度检测电路、IGBT故障信号处理电路、旋转变压器外围电路、PWM驱动信号使能电路。　　 电机控制器软件设计是控制器的灵魂，程序设计的合理性和运行效率直接决定控制器的性能。首先，从全局的角度出发，编写了控制器的主程序，用于进行硬件和变量初始化，给各个控制寄存器赋初值等;并且编写了中断子程序，用于调用各个功能程序;通过设置DSP的定时中断，使得控制器工作于中断模式且保证了每个控制周期的时间一致性。其次，编写了电机三相绕组电流的采样程序、电机转子转速和角度信号的检测程序、电流无差拍预测控制算法程序等。　　 在完成电动汽车电机控制器硬件平台和软件设计的基础上，调试与校正了控制器的相关参数，并进一步对控制器的性能进行实验和分析。首先，分步完成了电机控制器的调试与校正，包括:　　 第一步，电流检测单元的调试;　　 第二步，电流矢量变换算法的调试;　　 第三步，电流无差拍预测控制参数的调节;　　 第四步，电机转速、角度检测单元的校正。　　 然后，通过改变电机的运行工况，测试电机的外特性曲线、控制器效率、电机效率和系统效率，并进一步评测控制器的性能。　　 理论分析、仿真研究和实验验证表明:基于电流无差拍预测控制方法的永磁同步电机控制器，可以有效地控制永磁同步电机，使其转矩（电流）具有良好的动态响应能力，为具有良好动态响应能力的电动汽车控制器的开发提供了重要的技术储备。