内置式永磁同步电机具有功率因数高、功率密度高以及过载能力强等优异特性,因而广泛应用于工业领域。目前电机控制技术主要研究方向有矢量控制和直接转矩控制。直接转矩控制因其控制器结构简单,对编码器位置精确性的依赖性小等显著优点,已成为交流调速系统中常采用的控制方法之一。但由于采用滞环控制器对转矩和磁链进行直接控制,进而导致控制器性能变差,产生开关频率不恒定、转矩和磁链脉动较大等不足。因此本文结合内置式永磁同步电机的结构特点,针对所存在的问题开展优化研究。首先介绍了三种常见调速控制方法的发展历程,并对其控制效果进行了详细的分析,推导出内置式永磁同步电机在三种不同坐标系下的数学模型以及变换方式,详细分析了传统直接转矩控制系统的基本控制思想,之后,建立了内置式永磁同步电机直接转矩系统仿真模型,并对开关表中加入零电压矢量的内置式永磁同步电机直接转矩系统进行了仿真研究,结果表明加入零电压矢量的控制方式能有效地降低磁链和转矩脉动。为了实现在恒定的开关频率的情况下使转矩脉动减小,提出了基于恒定开关频率的内置式永磁同步电机直接转矩控制方案,该方案是通过比较PI转矩调节器的输出与固定频率载波信号,实现了逆变器开关频率恒定,对传统DTC和本文所采用基于恒定开关频率的DTC的控制方法进行了转速、转矩和定子电流仿真研究,仿真结果表明基于恒定开关频率的DTC较传统的DTC有更好的控制效果,即基于恒定开关频率的DTC方法能有效地抑制电流畸变,克服了转矩较大的问题,保证了功率器件开关频率恒定,同时保留了DTC方法动态响应快和对电机参数鲁棒性强的优点。