永磁同步电机具有尺寸小,结构简单,功率密度高,转矩脉动小以及在高精度控制上可实现出色的工作效率等优点,因此,越来越多地运用于工业制造、航天航空、家用电器等领域。随着近年来能源与环境资源的日趋紧张,节能环保已经成为国家发展基本策略,新能源电动汽车是今后汽车工业的重要发展趋势。因此,研究永磁同步电机的高性能控制策略是国内外电机控制领域的研究热点。其中,无差拍预测控制方法因其具有快速的动态性能、开关频率固定、电流谐波含量低、易于实现等优点引起广泛的关注。本文针对永磁同步电机无差拍预测控制算法展开研究,主要工作包括:基于永磁同步电机的基本结构,建立三相静止坐标下的数学模型,接着通过Clark变换和Park变换得到其在两相同步旋转坐标系下的数学模型。介绍了永磁同步电机矢量控制的工作原理以及其中的空间矢量脉宽调制模块的实现方法。基于永磁同步电机两相同步旋转坐标系上的电流模型,设计了无差拍电流预测控制器。针对无差拍电流预测控制易受模型参数影响的缺点,采用一种滑模扰动观测器来对参数不匹配情况下的扰动进行估计补偿,并对观测器的稳定性进行了分析。仿真结果表明,该方法可有效提高电流控制器对参数的鲁棒性。然后,针对滑模扰动观测器中存在的抖振问题,提出了一种新型指数趋近律代替传统指数趋近律,通过仿真表明所提策略的有效性。针对永磁同步电机常规速度环控制器存在速度控制动态性能差等问题,设计了无差拍速度预测控制器,并结合负载转矩观测器对负载转矩进行实时观测和补偿,进一步提高系统抗外部扰动能力。仿真结果表明,该方法具有更强的抗外部负载扰动性能。最后,搭建了基于DSP28335的永磁同步电机控制系统实验平台,对本文所提出的速度环和电流环的控制器算法进行实验验证和结果分析。实验结果表明所提策略可以提高系统控制性能。