内置式永磁同步电机(IPMSM)具有体积小,功率密度大,带载能力强等优点,因此在电动车领域得到了广泛的应用。永磁同步电机处理高性能的控制应用过程中,矢量控制技术长期占据主导地位。模型预测控制(MPC)因为具有优秀的动态性能,在工业上得到了广泛的应用,但由于难以克服算法本身计算量大的问题,长期以来限制了其在电机驱动领域上的应用。显式模型预测控制(EMPC)以线下计算优化过程的方式,减少算法本身的计算量,由于具备简便的控制器性能调优方式、强大约束处理能力,在提升IPMSM动态性能具有重要意义。本文以IPMSM为研究对象,对EMPC算法进行如下的研究:首先,建立IPMSM的数学模型,简要阐述矢量控制技术,针对数学模型非线性问题,将ω_ei_d、ω_ei_q、i_di_q三个耦合项转化为可测扰动量,实现IPMSM数学模型线性化。针对数学模型的线性化和矢量控制技术的控制要求,选取恰当的状态变量,建立EMPC预测模型。其次,为解决MPC线上处理优化问题导致计算量过大的问题,详细推导EMPC将此问题转化为线下二次规划问题(QP)的过程。针对电机驱动系统的电压与电流限制,提出以正六边形近似代替电流极限圆、电压极限圆,通过EMPC处理为QP问题的线性约束。为提高EMPC抗负载扰动能力,基于非线性数学模型,构建两输入两输出伦伯格转矩观测器。给出EMPC闭环传递函数推导方式,详细分析参数矩阵中各参数对闭环极点影响趋势和取值方法。同时对IPMSM在全速域条件下进行仿真验证。针对在IPMSM恒功率区直轴电流存在静差的问题,给出此问题分析。为解决此问题,提出在预测模型中,将ω_ei_d、ω_ei_q中的ω_e以常数Ω_i代替,建立外部电压补偿机制,详细推导约束的处理方式和参数选取方法,对IPMSM在恒功率区进行仿真分析。最后,搭建基于英飞凌XMC4500的实验平台,编写了软件程序。提出一种PI参数的调优方案,将PI控制器与EMPC控制器进行对比仿真,仿真结果证明,EMPC能够实现无超调控制,可以较好跟随任意阶次的速度给定,在保证快速性的同时能保证较好稳定性,因此可以获得比PI控制器更好的动态性能。