由于永磁同步电机具有体积小、功率密度大、效率和功率因数高等明显特点，从70年代末开始，永磁同步电机就得到广泛重视，直接转矩控制是继矢量变换控制之后被人们普遍看好的一种高性能交流驱动控制方式，直接转矩控制思想逐渐应用到了同步电机，特别是永磁同步电机控制上，使永磁同步电机的控制策略研究走上了一个新台阶。 本文通过大量的文献资料阅读，对永磁同步电机及其相关技术的发展、现状和趋势有了一个比较全面的理解，并提出了一系列的直接转矩控制方案改进，建立了仿真和实验平台，进行了仿真分析和实验研究，获得了有价值的研究成果。 本文的主要内容包括： 1.由空间矢量模型推导出永磁同步电机的磁链、电压和转矩的公式，提出零矢量对电机转矩波动抑制方面的作用。 2.讨论了永磁同步电机直接转矩控制系统中各个控制子模块的功能和具体的实现方式，搭建传统永磁同步电机直接转矩控制系统，并对了基于№Uab的永磁同步电机数学模型进行建模和全系统仿真。仿真结果验证了直接转矩控制理论的可行性。 3.在直接转矩控制理论的基础上提出一种新型的逆变器控制方法，借以产生14个电压矢量，并改进转矩与磁链比较器，重新设计开关表，称这种方法为矢量细分DTC。运用仿真验证其对控制效果的改进。 4.研究空间电压矢量SVM法，将其与矢量细分DTC相结合，进一步改进电机的控制效果。运用仿真与传统直接转矩控制以及矢量细分直接转矩控制系统相比较，验证了其控制效果。 5．研究无传感器直接转矩控制系统，探讨了无位置／速度传感器情况下转子位置和速度的检测方法，以及转子初始位置的处理和估算法。 6.在理论研究的基础上，设计研制了一套基于DSP的永磁同步电机直接转矩控制实验系统，编写了控制程序软件，进行了永磁同步电机运行实验。本文通过对永磁同步电机直接转矩控制系统的理论分析仿真和实验研究，得出了一些有意义的经验和结论，为课题的进一步的深入开展奠定了基础。