本文研究的主要内容是交流异步电动机的直接转矩控制技术。论文首先在 异步电动机数学模型的基础上，对直接转矩控制技术的理论基础进行了详细的 推导，分析了它如何能够对交流电机的电磁转矩与定子磁链进行有效的控制， 并分析了选择电压型逆变器空间电压矢量的方法。 论文对经典直接转矩控制技术的性能进行了仿真分析，指出了该技术的特 点。并对不同控制周期、不同空间电压矢量的选择方法对传动系统控制性能的 影响进行了分析。然后文章对控制系统的转速调节器的设计进行了研究，并对 转速PI调节器的限幅问题给出了一点建议。 论文提出了一种通过对定子磁链幅值进行优化控制以提高交流电机运行效 率的方法，给出了详细的推导过程。研究结果表明新方法在提高电机效率的同 时，还能够在一定程度上减小电机的转矩波动。 鉴于经典直接转矩控制技术中存在较大的转矩波动，论文对转矩的变化量 进行详细的推导。分析得到了与转矩波动密切相关的一些因素，其中有电机本 身的因素，有数字控制器的部分因素，另外还受到交流电机具体运行工况的影 响。在此基础上，深入研究了4种能够减小转矩波动的方案：一种是基于空间 矢量脉宽调制技术对电压型逆变器固有的电压空间矢量进行扩充的方案；一种 是在对控制系统的结构进行了较大调整、并引入脉宽调制单元的方案；一种是 已经得到了实际应用的间接定子参量控制方案；还提出了一种新颖的可以对电 压空间矢量作用的占空比进行调节的方案。新方案不仅保留了传统直接转矩控 制技术的简单控制结构，拖动系统的动态性能也基本没有改变，同时还能够在 较大程度上减小电机转矩的波动。 考虑到二极管箝位型三电平逆变器日益得到广泛的应用，特别是高压大功 率的电力牵引领域，所以本文对基于三电平电压型逆变器的直接转矩控制技术 进行了分析与探讨。在分析出将该技术应用于三电平逆变器时的两个难题后， 针对两种可行方案进行了研究。一种是基于单个电压空间矢量的预处理方案， 该方案在处理两个难题时较为麻烦；而另一种方法则是基于综合电压空间矢量 的方法，它较容易同时解决三电平逆变器的两个难题，并且控制效果相当理想， 是一种更为实用的方案。 最后，笔者对论文的研究内容进行了总结与归纳。同时对进一步工作的方 向进行了简要的讨论。 关键词：直接转矩控制，交流电机，空间电压矢量，三电平电压型逆变器，MATLAB，仿真