模型预测控制是近年来被广泛讨论的一种控制策略,它是一种基于模型的优化控制技术,能够较好地抑制被控对象参数变化和不确定性扰动,从而获得较高的控制性能。使用预测控制器所付出的代价是需进行大量计算,随着信号处理器性能飞速提高和工业信息科学的快速发展,使得以较低的成本实现大量的计算变成了现实,也使模型预测控制策略在永磁同步电机控制上的应用得以实现和发展。本文构建了永磁同步电机的状态空间数学模型,简述了永磁同步电机控制的常用方法。在分析永磁同步电机运行约束条件和现有的控制策略基础上,引入了模型预测控制策略,期望进一步提升对永磁同步电机的控制性能。首先,归纳介绍目前永磁同步电机的通用控制策略以及简述模型预测控制的发展历程,具体介绍了模型预测控制研究现状。其次,构建了永磁同步电机的数学模型,针对永磁同步电机的基本控制策略,分析了它的控制原理,并对空间矢量脉宽调制方法进行了仿真分析。为永磁同步电机模型预测控制的研究打下了基础。第三,阐述了模型预测控制原理,介绍并分析了已有的模型预测控制系统,并对基于模型预测控制的最大转矩电流比算法与弱磁控制算法进行重点研究。最后,使用MATLAB/Simulink仿真软件搭建电机控制系统的仿真模型,对控制系统进行仿真实验并分析仿真结果,验证所研究的基于模型预测控制策略的控制系统的可行性与有效性。