多相永磁同步电机（Multi-phase Permanent Magnet Synchronous Motor,MPMSM）具有振动噪声低、电能转换效率高、电机功率密度大等优点。模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）具有建模方便、鲁棒性好、易于处理多输入多输出问题等优点。将模型预测控制与多相电机结合具备较好的科研价值。本文主要工作涉及十八相永磁同步电机本体结构改进和控制算法改进。包括十八相永磁同步电机本体结构设计、模型预测电流控制改进、触发条件的加入和多相电机控制器设计等。首先,建立十八相永磁同步电机数学模型。对十八相永磁同步电机绕组本体进行改进使电机易于解耦,通过数学推导在建立电机数学模型,讨论多相电机本体和子电机的关联性,利用数学模型进一步推导电机电磁转矩计算式。利用ANSYS仿真软件建立十八相永磁同步电机的本体电磁场仿真,探索十八相永磁同步电机的运行方式。然后,对十八相永磁同步电机子电机的控制算法进行改进。针对传统电压矢量模型预测电流控制算法需遍历所有电压矢量的问题,提出了一种基于矢量预分区的模型预测电流控制算法,在原理上减小了系统控制的计算量。针对电机转速快,检测数据多的特点,在控制算法前增设触发阈值。通过比较当前电机工况与预设精度之间的差异,减小控制算法的计算频率,使得电机在保证工况所要求精度的前提下进一步减小算法计算量。之后利用仿真实验来对前文提出的理论进行验证。其次,探讨将模型预测控制理论应用于十八相永磁同步电机的可能性。研究在电机轻载（缺相）时所需采取的控制策略,对电机进行分组控制和系统控制分析。讨论电机的故障诊断与电机在运行过程中可能出现的开路故障,提出了一种电机出现开路故障时的解决方案并基于此建立预测模型、电流控制器和负载转矩观测器。仿真实验验证了上述方法的可靠性。最后,考虑十八相永磁同步电机的应用环境,对机侧整流器,网侧逆变器进行设计。完成十八相永磁同步电机及其控制系统的模块化设计,构建硬件平台,编写基于矢量分区的模型预测控制程序。本文所做电机本体与控制体系为后续研究提供新的思路,从理论研究还是工程实际角度,都具有一定的意义。