永磁同步电机具有体积小、效率高、结构简单等诸多优点,被普遍的运用到很多电机控制系统中。永磁同步电机的直接转矩控制方法凭借着较强的鲁棒性和良好的动静态性能,受到电力电子界的广泛关注。但由于传统直接转矩控制策略会导致较大的磁链和转矩脉动,所以如何对直接转矩控制策略改进成为了当前的研究热点。同时,由于永磁同步电机是一个复杂的非线性系统,因此本文引入一种非线性算法,将非线性系统转变为线性系统,从而实现对整个系统的解耦。首先,本文对永磁同步电机直接转矩控制策略和非线性算法的发展现状进行综述,然后详细的介绍了电机的数学模型,阐述了传统的永磁同步电机直接转矩控制方法的工作原理,在此基础上建立基于空间电压矢量脉宽调制技术(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)的直接转矩控制系统模型。其次,介绍反馈线性化理论的基本原理,推导直接转矩控制系统实现反馈线性化的条件,引入弱磁技术,完成整个控制系统的设计。并利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建系统仿真模型,将本文设计的反馈线性化直接转矩控制系统与基于SVPWM的直接转矩控制系统进行仿真对比,仿真结果验证了本文提出的控制方法的可行性与优越性。最后,对系统进行硬件在环仿真验证,并对实验结果进行分析。实验结果表明,系统可以在较宽的调速范围内稳定运行,并且具有良好的动静态性能。