伴随着电机制造技术、电力电子技术和微电子技术的快速发展,伺服控制系统在工业控制和家用电器等领域中得到了广泛的应用,交流伺服控制系统已经成为伺服控制系统发展的趋势。因此,研究以永磁同步电动机为执行电机、以数字信号处理器为核心器件、采用直接转矩控制策略实现的全数字化永磁同步交流伺服控制系统具有十分重要的现实意义。本文主要是针对永磁同步电动机直接转矩控制系统进行了相关的研究和改进。直接转矩控制(Direct Torque Control,简称DTC)技术是继矢量控制技术之后在交流调速领域出现的一种新型变频调速技术,常规的直接转矩控制具有实现简单、动态响应迅速快和受电机参数变化影响小的优点,能够获得较好的动态性能,但也存在着较大的转矩波动。针对常规直接转矩控制存在的不足,本文依据空间电压矢量PWM控制的原理,提出了基于空间电压矢量脉宽调制(Space-voltage Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)技术的直接转矩控制系统,利用电压空间矢量调制能够使逆变器实现电压空间矢量的连续输出,有效地减小了电流谐波成分,抑制了转矩脉动,从而提高了系统的控制特性,同时也大大地提高了直流母线电压的利用率,拓宽了系统的调速范围。本文在对三相永磁同步电动机进行理论分析的基础上建立了电机本体的数学模型,进而建立了基于直接转矩控制的永磁同步电动机系统的仿真模型,并在此模型的基础上进行了大量的仿真研究。同时采用TI公司的数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)TMS320F2812为核心控制芯片进行了控制系统的设计,并进行了大量的实验测试。仿真及实验结果表明,本文所设计的永磁同步电动机系统既保持了直接转矩控制的快速动态响应特性,同时又有效地减小了转矩脉动。