本文在异步电动机直接转矩控制系统的无速度传感器的设计、定子磁链的观测、低速性能的提高以及系统高性能数字控制的实现等方面进行了广泛而深入的研究，采用TMS320LF2407DSP实现了无速度传感器的异步电动机的直接转矩控制系统。 论文针对传统磁链观测方法的局限性，设计出具有幅值补偿环节的改进积分器。该方案不但具有积分器的优点，而且有效地克服了积分器所具有的误差积累和直流偏移问题。在磁链观测器的基础上，依据波波夫稳定性理论和李雅普诺夫理论推导出自适应收敛率，设计出三种不同的自适应速度观测器，对这三种观测器进行对比研究，最后将一种简单实用的速度估计器与磁链观测器结合在一起应用于直接转矩控制系统中，并进行了仿真和实验研究。在分析传统DTC的固有缺陷的基础上，提出了将离散空间电压矢量调制技术应用到直接转矩控制中，每个周期分三个时间段，用三个电压矢量合成来增加电压矢量的数目，进而减少了转矩脉动。在此基础上，使用磁链五层和转矩双层滞环控制方案，进一步改进和优化开关表，扩大了调速范围，并且提高了控制性能。仿真和实验结果表明新的自适应速度观测器与磁链观测器结合在一起应用于直接转矩控制系统中，并将离散空间矢量调制技术(DSVM)加入直接转矩控制策略后，在保留传统DTC动态性能的情况下，提高了电机的低速转矩，并减小了转矩脉动和电磁噪声。且该方案简单可靠，观测精度高。 最后，在控制系统的数字化实现以及实时软件的编制方面，进行了大量的理诊与实践研究。采用C语言／汇编语言混合编程的方法，成功地完成了DSP实时控制软件的研制工作，实现了无速度传感器的异步电动机直接转矩控制系统的高性能控制。