永磁同步电机(PMSM)具有结构简单、控制精度高、调速范围宽等优点,在电梯牵引、石油钻采等领域得到了广泛的应用。近年来,为了提升电机系统的动态性能,模型预测转矩控制(MPTC)被运用于永磁同步电机控制系统。传统双矢量模型预测转矩控制在一个控制周期内使用一个有效矢量和一个零矢量合成电压矢量,对电机系统进行控制。然而,由于零矢量控制性能的局限,传统双矢量模型预测转矩控制无法满足永磁同步电机系统越来越高的转矩、磁链控制要求。针对传统双矢量模型预测转矩控制策略转矩控制性能不足的问题,本文提出了永磁同步电机系统改进双矢量模型预测转矩控制策略。改进双矢量模型预测转矩控制策略设计了差值参数m和n,通过较为直观的查表法,从而以较少的计算量得到最优矢量组合;然后,基于差值参数计算占空比,生成逆变器开关脉冲,实现对永磁同步电机系统的控制。实验结果表明,与传统双矢量模型预测转矩控制相比,本文提出的改进双矢量模型预测转矩控制能更为有效的抑制永磁同步电机的转矩和磁链波动,同时兼顾了系统的计算量和逆变器的开关损耗。为了达到更优的磁链控制性能,本文提出了永磁同步电机系统改进三矢量模型预测转矩控制策略。改进三矢量模型预测转矩控制策略借助改进双矢量模型预测转矩控制策略中的参数,通过改进三矢量选择表,在传统双矢量模型预测转矩控制策略基础上灵活添加一个有效矢量u_a;基于差值参数计算三个矢量的占空比,在一个控制周期内使用三个矢量对永磁同步电机系统进行控制。本文通过6kW永磁同步电机实验系统对改进三矢量模型预测转矩控制策略进行实验验证,证明了改进三矢量模型预测转矩控制策略的可行性和有效性。最后本文综合比较了传统双矢量模型预测转矩控制策略和改进多矢量模型预测转矩控制策略的控制性能。