开关磁阻电机具有结构坚固、制造成本低、控制简单、容错能力和环境适应能力强等特点。近年来,随着电力电子技术、计算机技术和控制技术的发展,开关磁阻电机被广泛应用于各个领域。目前,越来越多的学者致力于开关磁阻电机的研究,包括电机本体的优化、功率变换器的设计、无位置传感器控制算法的研究、转矩脉动抑制控制策略的优化等。本文在基于前辈的研究基础上,设计了新型的开关磁阻电机功率变换器拓扑,并基于该变换器对直接转矩控制策略进行了优化。首先,分析了不对称半桥变换器的运行模式和优点,并在此基础上,设计了电动车用开关磁阻电机双母线驱动拓扑,该拓扑可以通过控制前端供电设备和开关管,实现多种工作模式的切换,包括发电机供电模式、电池供电模式、双电源供电模式、制动回馈模式和静止充电模式。同时分析了各种工作模式下,开关磁阻电机励磁、环流以及续流状态时的相电流和相电压情况。与不对称半桥变换器相比,双母线变换器有更多的工作模式,更高的励磁和续流电压,更宽的调速范围和更高的输出功率。接着,分析了双母线变换器存在的问题,设计出了多电平变功率变换器,该拓扑在保留了双母线功率变换器的各种工作模式的基础上,增加了电池能量管理功能。电池能量管理电路为模块化设计,可以根据系统的功率需求,添加或减少电池模块个数。每个电池模块可以根据系统的工作状态和需求单独控制,实现电池的SOC平衡,从而延长电池的使用寿命。多电平功率变换器极大的提高了系统的容错性和可靠性。最后,在多电平功率变换器的基础上,对基于转矩分配函数的直接瞬时转矩控制策略进行优化,根据新型变换器的特点,设计了新的滞环控制器,将其应用在多电平功率变换器的仿真平台进行实验,最终验证新型的转矩控制策略对电机换相阶段的转矩脉动有较好的抑制效果。该论文有图69幅,表3个,参考文献84篇。