双三相永磁同步电机是目前发展较为迅速的一种电机。它的结构简单、输出转矩大、电压范围大、效率高,已在船舶电力推进系统、电力机车牵引系统、轨道交通推进系统等领域中得到了广泛应用。多相永磁同步电机驱动系统具有多自由度控制优点,所以其驱动系统运行可靠性高,即使因电机绕组缺相或逆变桥臂故障,仍然可以借助剩余的控制自由度实现电机的容错运行。其中,双三相永磁同步电机是典型的多相电机,本文对该电机直接转矩控制控制、注入谐波提高转矩以及容错故障时的控制策略展开研究。本文首先利用Ansoft/Maxwell有限元分析软件,对双三相永磁同步电机的设计结构及连接规则进行分析,对该电机进行仿真测试,并与样机的实测结果进行对比,验证其正确性。分析了绕组反电动势中含有较高比例的三次、五次谐波,且反电动势成梯形波。然后阐述了变换矩阵所映射对应的谐波平面,构建了双三相永磁同步电机在自然坐标系下、静止坐标系下与旋转坐标系下的数学模型。在双三相永磁同步电机直接转矩控制策略的前提下,采用转矩与磁链滞环控制结构,在不增加其他控制模块的情况下,对谐波含量进行有效抑制,结合所提的控制策略,实现在基波平面的电压矢量对转矩和磁链的控制,达到电机的稳定运行。对于中性点连接的双三相永磁同步电机,且绕组反电动势中含有较高比例的三次和五次谐波,如何利用六相逆变器输出电压矢量同时在基波平面和五次谐波平面中构建双电磁转矩、定子磁链的直接控制方法,利用五次平面内的电磁转矩来增强电机的负载能力。通过谐波注入来提高转矩的控制策略,选择最优开关矢量表,实现基波转矩、磁链和五次谐波转矩、磁链的同时控制。由于双三相电机属于六相电机,在无故障系统的数学模型基础上,提出一种双三相永磁同步电机缺A相的直接转矩控制系统。考虑到反电势为梯形波,在对应的谐波平面会有相应的谐波产生转矩,对电机运行产生转矩脉动。对此,通过剩余五相逆变器输出电压矢量,构建总转矩转矩滞环与基波平面磁链滞环的直接转矩控制方法,实现可控部分对谐波产出的转矩脉动进行控制,实现缺一相容错型直接转矩控制。为验证文中所提控制策略,通过MATLAB/Simulink的仿真和一套以TMS320F2812 DSP为核心的直接转矩控制硬件系统,验证了该系统的可行性和有效性。