永磁同步电机作为一种高性能电机,在电动汽车驱动电机领域广受关注。直接转矩作为一种控制简单、动态性能优异的调速技术,已经应用在各个工农业及航天领域。而永磁同步电机的无传感器控制也在很大程度上解决了调速系统因为位置传感器故障导致系统的不稳定性。本文基于永磁同步电机直接转矩控制系统,以优化永磁同步电机的优异转矩动态性能为目标,改进了传统的模型预测转矩控制,并优化了无传感器控制,构成了永磁同步电机模型预测转矩控制无传感器控制系统。论文的主要研究内容如下:首先基于永磁同步电机模型预测转矩控制设计了一种新型非奇异快速终端滑模转速调节器,增加了系统的鲁棒性,而且为了降低转矩脉动,针对模型预测转矩控制加入了零矢量并进行了延迟补偿,最终通过建立Simulink仿真,与相同永磁同步电机参数的SVPWM-DTC进行对比,验证了所提出调速系统的可行性和优良性。其次基于永磁同步电机的模型预测转矩控制,针对评价函数的权重系数无法确定的问题,通过公式推导得出结果,并与传统权重系数经验确定的评价函数做对比,仿真结果表明,所确定的评价函数权重系数的结果的有效性和可行性。然后基于传统的模型参考自适应速度感器观测进行了改进,结合非奇异快速终端滑模技术,设计了一种新型的滑模模型参考自适应观测器,并将其结合到模型预测转矩控制系统,仿真结果表明,相较于传统的无传感器控制系统,转速的估计精度和转子位置的滞后得到了明显改善。最后,以TMS320F28335CPU型号的DSP为核心处理器,首先经过c编的软件在环的设计,然后验证本文提出无传感器的可行性,并将DSP接入到控制系统,实现硬件在环的实时仿真,实验结果验证了系统的有效性和可行性。