永磁同步电机以其体积小、重量轻、调速范围宽、输出转矩大、功率密度大、低速稳定运行、响应速度快、过载能力强、可靠性高等优点,己成为当代高性能伺服系统的主要发展方向。直接转矩控制技术(DTC)作为一种新型的交流电机控制技术,以其结构简单、鲁棒性强、算法易实现,动态响应迅速等优点得到了越来越广泛的研究。将这两种技术相结合已经成为现代交流传动领域的发展热点。本文以三相交流永磁同步电机(PMSM)为研究对象,对永磁同步电机的直接转矩控制策略进行了仿真研究。论文讨论了永磁同步电机的结构及分类,介绍了永磁同步电动机控制技术的发展状况及算法的研究现状。在分析永磁同步电机在不同坐标系下的坐标变换及数学模型的基础上,研究了直接转矩控制的控制理论和基本原理。重点讨论了空间电压矢量在直接转矩控制中的作用,分析了定子磁链与电磁转矩的测定方法,制定了直接转矩控制的结构框图。然后在理论分析的基础上,在MATLAB/SIMULINK软件环境下对永磁同步电机直接转矩控制系统进行了仿真研究,验证了永磁同步电机直接转矩控制具有良好的控制效果。针对传统直接转矩控制存在的转矩和磁链脉动较大的问题,介绍了基于空间矢量调制的直接转矩控制(SVM-DTC),分析了参考空间电压矢量的生成及PWM波调制的方法,建立了SVM-DTC控制系统的仿真模型。仿真实验结果表明,SVM-DTC控制能大大减小转矩脉动,提高系统动态性能。针对传统的采用旋转变压器或光电编码器来检测转子位置的控制方法会增加系统成本,降低可靠性等问题。论文采用高频注入法的无传感器直接转矩控制系统,通过追踪永磁同步电机注入特定的高频电压信号后转子的空间凸极效应,以获得电机转子的位置量和转速量。并探讨了在无传感器情况下对永磁同步电机转子初始位置的估算,仿真实验证明该方法具有很高的精度。