随着电机制造技术、电力电子技术、微处理器技术(DSP)和现代控制理论的发展，交流伺服技术应用越来越广，数字化的变频控制已成为传动领域的最为主要方式。永磁同步电机也由于其优异的控制性能，被越来越多地应用于交流伺服系统。因此，研究基于DSP的永磁同步电机伺服系统，具有重要的现实意义。本论文深入研究了同步电动机直接转矩控制方法的基本原理，在分析永磁同步电机结构及特点的基础上，给出了其在不同坐标系下的数学模型，深入探讨了直接转矩控制在永磁同步电机上应用的理论基础。基于永磁同步电机直接转矩控制理论的分析，借助MATLAB／SIMULINK工具对直接转矩控制系统进行仿真实验，得到了与理论分析一致的仿真实验波形，验证了本课题所提出的控制策略的可行性。在仿真实验的基础上，合理划分控制系统各功能模块，对基于高速数字信号处理器DSP(TMS320C2812)及智能功率模块IPM的直接转矩控制数字化控制系统的软硬件设计作了初步的探讨，详细介绍了硬件控制电路的实现，和与之相应的控制系统软件的编写方法，实现了直接转矩控制系统的全数字化控制。并在该实验平台上实现了三相永磁同步电机直接转矩控制系统实验，获得了与仿真一致的实验结果。在深入分析直接转矩控制的基础上，本文提出一种基于神经网络的速度观测器，并在MATLAB中建立直接转矩无速度传感器闭环控制系统的仿真模型。仿真结果表明：系统运行平稳，观测器具有较高精度，网络也有较强的泛化能力。