永磁直线同步电动机（PMLSM）凭借其高精度控制、推力大、快速响应等优点,被广泛用于数控机床、精密加工、机器人和轨道运输等行业。在PMLSM伺服控制系统中,电流环的品质是决定整个PMLSM控制系统的性能的关键。模型预测电流控制（MPCC）算法相比于传统的其它控制方法具有更好的动态和静态性能,具有可实现多变量控制和易于处理非线性约束等优点,更适用于高精度场合。然而,MPCC自身也存在着预测精度不高、电流脉动过大和过于依赖PMLSM模型参数等问题。为了解决MPCC出现的这些问题,本文对传统MPCC进行改进,设计了三矢量MPCC并在此基础上再次改进分别提出了快速矢量选择低开关频率三矢量MPCC和鲁棒三矢量MPCC。首先,阐述了PMLSM的基本结构和工作原理,建立了PMLSM数学模型。阐述了PMLSM矢量控制原理,建立了PMLSM矢量控制系统。并介绍了矢量控制系统中使用的电压空间矢量脉宽调制技术的原理,说明了电压矢量的类型和开关状态与电压矢量的关系。然后,阐述PMLSM传统MPCC和三矢量MPCC的原理,针对PMLSM传统MPCC存在选取的电压矢量幅值和范围都固定的问题,提出三矢量MPCC,将单个采样周期内选择矢量的个数增加到3个,将3个矢量进行合成后选取最优矢量,使得所选取的矢量可以存在于任意幅值和范围。仿真结果表明,所提出的控制方法减小了电流脉动和推力波动,电流谐波含量降低,提高了系统的稳态性能。最后,针对PMLSM三矢量MPCC仍然存在矢量选取较慢、开关频率过高和易受到参数变化的影响,对三矢量MPCC进行两方面改进,首先提出快速矢量选择低开关频率三矢量MPCC,改变选取有效矢量和零矢量的方式。仿真结果表明,所提出的控制方法进一步减小了电流脉动和推力波动,减小了开关频率,具有更高的稳态性能。然后提出鲁棒三矢量MPCC,分析了电机参数变化导致的稳态电流误差和电流震荡问题,推导出电流跟踪公式解决参数扰动问题。仿真结果表明,所提出控制方法有效消除了电流静差,提高了系统电流跟踪性能,增强了系统的鲁棒性。