永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）具备高效节能、结构多样化、功率因数高、体积小重量轻等优点,永磁同步牵引系统在轨道交通行业具有远大的发展前景;模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）以其便于约束多目标、优化规则灵活、易于处理非线性多变量系统等特点,成为PMSM热门备选控制策略。然而,PMSM模型预测电流控制（Model Predictive Current Control,MPCC）也存在不足之处,诸如模型参数失配会增大预测偏差,多步预测多电平预测使得计算复杂度急剧增加,代价函数的多控制目标量纲不一致,以下研究工作围绕这些问题展开:（1）在介绍PMSM数学模型和逆变器开关矢量的基础上,分析PMSM三矢量电压MPCC原理,其控制环节主要包括电流预测,开关矢量求取,电压矢量合成,代价函数选优等部分;然后,说明实际系统存在采样反馈、开关动作等延时现象,在MPCC中加入延时补偿算法很有必要;最后,在MATLAB/Simulink仿真平台上实现MPCC策略。（2）针对PMSM预测电流控制模型参数失配引起的系统性能下降问题,提出一种基于内模控制观测器（Internal Model Control,IMC）的控制策略来应对失配问题。首先,根据dq坐标系下的PMSM动态模型,设计d、q轴电流IMC并估计d、q轴电流变化率,在线计算电机参数估计;然后,由卡尔曼滤波减弱系统噪声得到最优参数估计,再经参数阈值化处理后对模型参数进行在线矫正;最后,在两种不同失配工况下验证所提策略。（3）传统PMSM模型预测电流控制仅在一个采样周期内寻优,易陷入局部最优问题,而多步预测使计算复杂度成倍增长,为此,提出一种低计算复杂度PMSM三步预测电流控制策略。首先,经过延时补偿,第二步预测结合三矢量电压控制和占空比电压控制;然后,第三步预测保持与第二步预测相同的电压矢量;最后,由代价函数从中选出最优电压矢量。将所提策略与其他改进策略对比验证其优越性。针对多步预测电感参数失配,设计dq轴电感双闭环结构的电流鲁棒控制,在电感模型参数变化工况下验证其有效性。（4）针对PMSM模型预测控制多目标权值设计问题,提出一种低时间成本的新型混合粒子群算法整定多目标权值。每次迭代各粒子及其衍生粒子仅计算一次适应度值,降低算法迭代时间成本。将粒子分为优良粒子和非优良粒子,优良粒子依据粒子群算法更新速度和位置,而非优良粒子更新速度和位置后进行交叉和变异产生新粒子,新粒子位置以一定概率被个体极值所对应的位置替代。将所提算法与其他算法对比验证其优越性。（5）设计所提PMSM多步预测电流控制的代价函数,并采用新型混合粒子群算法整定权值,观察总谐波失真率变化,验证所设计代价函数的有效性。在电感参数失配的多种工况下,采用所提电流鲁棒控制策略,观察提取电感的误差,验证其正确性与可靠性。