永磁同步电机是一种高性能高可靠性的交流电机,具有制造成本低、低耦合、非线性程度低、可靠性高、整体体积小和功率因数高等优点,在工业制造领域中发挥着广泛的作用,因此电机控制技术一直是近些年的研究热点。传统矢量控制存在系统计算量大、动态响应慢等缺陷,直接转矩控制则存在谐波损耗大、磁链脉动大、低速性能差等问题。因此,本文针对永磁同步电机的模型预测控制技术展开深入研究,所做工作如下:首先在构建永磁同步电机电气与机械状态方程的基础上,对其进行离散处理,得到永磁同步电机的差分方程,分别推导了永磁同步电机增量预测模型、转矩预测模型以及最小电流磁链给定计算方法。然后在考虑延时补偿的情况下,分别对以转矩与磁链为代价函数的传统单矢量模型预测控制方法、级联模型预测控制以及多目标排序预测控制方法展开研究。给出了永磁同步电机双矢量预测控制备选矢量的选取原则,阐述了转矩无差拍模型预测控制方法,并在此基础上,介绍了转矩、磁链无差拍的模型预测控制方法。最后分析了权重系数对转矩预测控制效果的影响,再对双矢量无权重永磁同步电机模型预测控制方法进行深入研究的基础上,提出了一种可以有效减少计算量的双矢量无权重模型预测控制。在Matlab的Simulink仿真环境分别搭建了多种永磁同步电机模型预测控制仿真模型。分别对传统单矢量MPTC、级联MPTC、基于排序法的MPTC、模型预测磁链控制、转矩无差拍MPTC、转矩磁链无差拍MPTC以及本文提出三种无权重MPTC的稳态电流谐波畸变率,以及动态效果进行比较。并在基于TMS320C28346的实时数字控制系统的永磁同步电机驱动平台,对本文所提双矢量无权重模型预测控制方法稳态与动态控制性能验证,仿真与实验结果共同表明,本文所提减少计算量双矢量无权重模型预测控制方法能够在减小计算的基础上,依然具有较低的电流谐波畸变与快速的动态响应。