直接转矩控制的动态响应快、控制结构简单以及对电机参数依赖较小鲁棒性高等优点,使其在高动态性能和高可靠性要求场合倍受关注。本文以改善直接转矩控制的稳态性能为目标,研究基于开关表的开绕组永磁同步电机直接转矩控制优化策略。结合开绕组电机系统多电平输出特性,针对串联式开绕组电机中变换器拓扑两侧直流母线电压幅值变化的工况,以减小输出转矩的不对称性为原则将母线电压幅值比例分为四个区间,分别建立了对应的最优开关表,从而实现开绕组永磁同步电机变母线电压幅值情况下直接转矩控制。本文首先介绍了开绕组PMSM直接转矩控制的基本原理,随后针对母线电压幅值变化的工况,结合十八扇区的细分设计,分别对转矩控制的不对称特性进行分析,并对不同母线电压幅值比例的四个区间,建立了各自对应的最优开关表。随后,基于Matlab仿真软件建立基于直接转矩控制的开绕组永磁电机系统仿真模型,针对上述对四种母线电压幅值比例下的工作区间,结合一种典型母线幅值比例,分别对开关表优化前后的直接转矩控制性能进行对比,对开绕组PMSM系统中一侧母线电压幅值不变,另一侧持续减小的条件下,仿真分析了开关表方案优化前后的控制性能,验证了本文所提出的开关表优化策略的有效性。最后,在基于DSP28335和CPLD的开绕组PMSM驱动系统的实验平台上对开关表优化前后的直接转矩控制性能进行实验结果对比,验证了本文所提出的优化策略在变电压工况下对开绕组PMSM系统的直接转矩控制稳态性能具有明显的改善效果。