开绕组永磁同步电机具有功率密度高、效率高、可靠性高等优势,且满足高电压大功率的运行需要,广泛应用在电动汽车、风力发电等领域。共直流母线型开绕组永磁同步电机由于使用一个电源供电,所以具有系统结构简单、耐压高的优势,但是这种结构产生零序电流,使电机转矩性能下降,针对这一问题,把模型预测控制策略应用于开绕组永磁同步电机的控制系统中,抑制零序电流,提高电机控制系统的动态性能。本文对开绕组永磁同步电机的拓扑结构和工作状态进行理论分析,在三相静止坐标系、两相静止坐标系和两相旋转坐标系下建立数学模型,分析开绕组永磁同步电机的空间电压矢量原理及其空间分布;阐述零序电流的产生原因及特性,将零序电流抑制项加入矢量控制、模型预测控制中;为改善电机驱动性能,在模型预测控制系统的代价函数中消除权重因子,在模型预测电流控制使用同一变量等级消除权重因子,把瞬时功率理论应用在模型预测转矩控制中消除权重因子,采用模型预测控制算法来抑制零序电流、降低转矩脉动。在MATLAB/Simulink平台上搭建开绕组永磁同步电机控制系统仿真,对直接转矩控制策略、矢量控制策略、模型预测电流控制策略和模型预测转矩控制策略进行仿真对比分析,验证模型预测控制能有效抑制零序电流;对有无权重因子的模型预测控制策略进行对比分析,验证无权重因子的模型预测控制可以提高电机动态性能。对开绕组永磁同步电机控制系统进行硬件电路设计和软件设计,建立开绕组永磁同步电机控制系统的整体框图、主电路模块、逆变器驱动电路和检测电路,对主要器件进行选型,利用Multisim检测硬件电路的有效性,搭建基于TMS320F28335的功能性验证实验平台,实验结果证明该系统及其控制策略的有效性。本文研究对于开绕组永磁同步电机的技术发展起到了推动作用。