永磁同步电机具有结构简单、功率密度高、启动转矩大、控制方法简单、能耗小等优点,近年来在工业领域的到广泛应用。随着永磁同步电机的广泛运用,改善永磁同步电机的控制算法,提高永磁同步电机运行性能,具有重要意义。模型预测控制(MPC)是建立在对被控对象建模的基础之上的控制算法,因其考虑控制量对系统未来状态的影响,与传统PI控制相比,具有动态响应快、超调小等优点,近年来逐步开始应用于永磁同步电机控制领域,进一步深入的研究基于模型预测控制算法的永磁同步电机控制,具有重要的实际应用意义。论文首先介绍了永磁同步电机的发展概况及目前交流电机控制理论的研究现状,分别在三相静止坐标系、两相静止坐标系及同步旋转坐标系下建立永磁同步电机数学模型,研究了永磁同步电机矢量控制的原理及SVPWM基本原理,采取屯=0策略,在Matlab/Simulink中搭建了传统基于PI控制的双闭环永磁同步电机矢量控制仿真模型。其次,深入研究模型预测控制理论,以连续时不变线性系统为例,完成了离散时间的模型预测控制算法的理论推导,结合多采样率数字控制系统的基本概念,建立了连续时不变系统的输入多采样率数字控制系统下的空间状态模型,结合模型预测控制算法,建立了基于输入多采样率数字控制系统的模型预测控制的算法。再次,分别设计了永磁同步电机单采样率及多采样率单环模型预测控制算法,完成单采样率单环模型预测控制与PI控制、单采样率与多采样率单环模型预测控制仿真对比分析,仿真结果验证单环模型预测控制算法的有效性、可行性,且比PI控制有更好的控制效果；多采样率单环模型预测控制能够改善单采样率单环模型预测控制稳态运行时的控制效果。最后,完成了永磁同步电机实验平台的硬件设计,搭建了实验平台,进行了电机启动、加减载、调速实验,对单采样率与多采样率永磁同步电机单环模型预测控制算法有效性、可行性进行了实验验证。实验结果表明,单环模型预测控制具有比PI控制更好的转速控制性能,多采样率单环模型预测控制能够进一步提高单采样率单环模型预测控制的稳态控制性能。