直接转矩控制技术基于定子磁链坐标系并直接将转矩作为控制对象,避免了旋转坐标变换时的大量计算以及对电机参数的依赖性,其动态性能好,转矩响应时间短,在牵引领域有着更大的发展空间。本文以新能源汽车电机控制系统为研究对象,重点研究了表面式永磁同步电机直接转矩控制中电压矢量的选择策略及其优化方法,对直接转矩控制技术在新能源汽车电机控制系统上的应用有着一定的意义。本文在直接转矩控制原理的基础上分析了开关表实现的传统表面式永磁同步电机直接转矩控制系统,对不合理转矩脉动现象进行了仿真研究,得到电压矢量的作用并不总是满足期望,转矩角的变化等价于转矩的变化这一观点并不总是成立的。当转矩角较大时,开关表选择的电压矢量对定子磁链和转矩的控制要求相反时,转矩的变化与预期不一致,其变化与定子磁链幅值变化相一致,从而引起转矩脉动。通过分析任意电压矢量对定子磁链和转矩的影响得到其作用的规律,并建立电压矢量选择区间表。基于电压矢量选择区间表给出了一种简单电压矢量选择策略,并通过空间矢量调制合成所选择的电压矢量。仿真结果表明,与开关表相比,简单电压矢量选择策略能始终满足表面式永磁同步电机直接转矩控制系统对定子磁链幅值和转矩的控制要求,有效减弱由开关表失效引起的不合理转矩脉动。最后基于预测控制研究了电压的优化选择,提出了一种最优电压矢量选择策略,仿真结果表明,最优电压矢量选择策略不仅能始终满足对定子磁链幅值和转矩控制要求,又能提高准确性及快速性,降低了转矩和定子磁链误差,其综合控制效果优于简单电压矢量选择策略。