与三相电机相比,多相电机因其输出功率大、转矩脉动小、容错性能好等诸多优点,在电动汽车、风力发电、航空航天、电力船舶等领域受到关注。本文以双三相永磁同步发电机（Dual Three-Phase Permanent Magnet Synchronous Generator,DTP-PMSG）为研究对象,对发电机的低复杂度模型预测直接功率控制（Model Predictive Direct Power Control,MPDPC）展开深入研究。本文的主要研究内容如下:1.首先,对DTP-PMSG进行数学建模,推导了发电机矢量空间解耦的数学模型,给出了解耦后的电压方程、磁链方程、转矩方程,分析表明该方法实现了电压矢量的完全解耦,消除了各个绕组之间的耦合关系。其次,通过矢量空间解耦技术,将DTP-PMSG系统六维子空间分解成三个相互垂直的子空间:基波子空间、谐波子空间和零序子空间。为了提高直流母线电压利用率,选取基波子空间的十二个最外层大矢量构建开关表,并对直接功率控制（Direct Power Control,DPC）展开研究,但由于该方法没有对谐波子空间进行控制,其谐波电流较大。2.为解决DTP-PMSG系统定子电流谐波大、功率脉动大的问题,将MPDPC和DPC相结合,充分考虑DTP-PMSG多矢量多自由度特点,提出了一种合成矢量MPDPC算法。该方法先将十二个合成矢量代入功率模型,然后通过代价函数在单位周期内寻找最优合成矢量,并利用功率无差拍原理计算该矢量的作用时间,在单位周期内同时作用合成矢量和零矢量,仿真结果表明该方法有效降低了系统功率纹波,减少了电流谐波。3.MPDPC需要在单位周期内对十二个合成矢量进行代价寻优,计算量较大。为了减少计算的复杂度,提出了一种低复杂度MPDPC算法,该方法先通过零矢量负共轭复功率差值直接计算就能得到目标电压矢量所在位置,然后根据功率误差最小原则选择最优电压矢量,无需进行遍历寻优,有效降低了计算的复杂度。4.搭建了DTP-PMSG的试验平台,对其中软硬件设计原理和开发流程进行了概述,在此基础上进行了试验,分析了试验结果,验证了所提出的合成矢量占空比MPDPC和低复杂度MPDPC的有效性和实用性。