船舶电力推进技术具有良好的操纵性能、节省燃料成本、维护方便等优点,已成为国内外舰船研究的热点。本文以永磁同步电机为研究对象,以直接转矩控制理论为基本的控制方法,为完善和改进永磁同步电机直接转矩控制技术应用于船舶电力推进系统提供理论依据。本文首先研究了永磁同步电机直接转矩控制应用于电力推进船舶的研究意义,并对电力推进技术和直接转矩控制技术的发展历史和国内外研究现状进行了详细的阐述。然后,通过分析永磁同步电机的数学模型和直接转矩控制的实现方法,分别搭建了传统直接转矩控制和基于空间矢量调制技术的直接转矩控制(SVM-DTC)的仿真模型,并对两种方法的控制效果和优缺点进行了对比。之后,建立了直接转矩控制实验平台,完成了控制算法的程序编写和调试,实现了永磁同步电机的直接转矩控制。最后,分析了永磁同步电机功率因数角和磁链给定值之间的关系,推导出在永磁同步电机直接转矩控制系统中,控制电机在给定功率因数角下运行的磁链给定值计算方法,并提出一种优化的磁链自适应单位功率因数控制策略。通过搭建仿真模型,验证了该方法的正确性。同时,在研究船舶螺旋桨数学模型的基础上,搭建了船舶电力推进系统的综合仿真模型,将提出的优化控制策略应用到该系统中,仿真结果表明,该控制策略在船舶电力推进系统中,能够控制推进电机在单位功率因数状态下稳定运行,再次验证了所提方法的有效性。