永磁同步电机具有高功率密度、体积小、温升低等优点,基于永磁同步电机的交流调速系统被广泛应用于工业生产中。目前,永磁同步电机的控制策略主要分为矢量控制和直接转矩控制,由于直接转矩控制具有控制系统结构简单、不需要进行坐标变换、对系统外部干扰具有很强的鲁棒性等优点,得到了广泛的应用。随着对交流调速系统的控制精度、快速性、脉动等方面的要求不断提高,因此,改进永磁同步电机的直接转矩控制策略具有重要意义。针对永磁同步电机直接转矩控制系统存在较大的转矩与磁链脉动问题,本文在永磁同步电机直接转矩控制中运用模型预测控制算法以改善永磁同步电机运行时的转矩脉动;并在此基础上在速度环采用自抗扰控制器代替PID控制器,以增强系统的抗扰动能力,改善系统启动时的快速性并且减小了系统的超调。在Matlab/Simulink中搭建控制系统的仿真模型,验证了模型预测和自抗扰控制算法的有效性。在以STM32F103为主控芯片的永磁同步电机交流调速系统实验平台上,验证了这两种控制算法,编写了基于永磁同步电机交流调速系统的程序,包括转子初始位置检测子程序、速度环自抗扰控制子程序、模型预测算法子程序等,并将所设计的软件程序在实验平台上进行测试。实验结果表明:将模型预测加入直接转矩控制策略后,脉动从0.88%降低为0.25%;在速度环加入自抗扰控制器后,抗扰动能力和快速性均有所提高,调节时间减小了约39%,突加负载扰动后的恢复时间减少了46%。