论文在总结国内外已有研究成果的基础上，对异步电动机直接转矩控制系统全速度范围连续运行进行了深入研究，主要取得了以下成果：对异步电机低速范围内间接转矩控制运行进行了仿真和实验研究，提出一种基于U-N磁链观测模型的定子电阻在线辨识方法；提出一种基于三相坐标系的六边形磁链轨迹控制方法，大大简化了中高速范围内六边形磁链轨迹运行的控制算法；提出了一种圆形磁链轨迹方式与六边形磁链轨迹方式之间相互过渡，以及基速范围与弱磁范围之间相互过渡的方法，实现了全速度范围平稳连续运行。 论文将以上成果应用于铁路机车交流传动牵引控制系统研制项目当中，在大容量牵引控制系统样机上进行了大量的实验研究，并取得了以下成果：对弱磁运行进行了深入分析，提出一种基于转速估计和PI反馈调节相结合的磁链调节器，实现了稳定高效的弱磁运行；在新的磁链调节器基础上，采用逐步建立磁链并同比例输出转矩的方法实现了系统在任意速度下断电再启动的功能，满足了铁路机车过供电分相区的工程实际要求。 论文进一步将两电平逆变器直接转矩控制方法扩展到中点箝位式三电平逆变器，进行了仿真和实验研究，并取得了如下成果：在深入分析三电平逆变器输出电压矢量及中点电压波动的基础上，提出一套适合高压大容量三电平直接转矩控制系统的电压矢量选择和过渡方法，将逆变器输出电压跳变限制在直流母线电压的一半以下，同时兼顾中点电压的控制；针对机车牵引的应用背景，提出一套全速度范围运行方案，在中速采用24边形磁链轨迹提高了系统的运行性能，并实现了各速度段平滑过渡。 此外，作为论文研究工作的一部分，设计并研制了一套高性能双DSP电力电子开发平台，基于浮点DSP和支持C语言编程的优点使得该平台在论文研究及其他课题研究中发挥了巨大的作用。