近年来,永磁同步电机由于其高精度、高效率和出色的控制性能在工业界得到了广泛的应用。同时,模型预测控制由于其易于实现多目标控制等因素成为了一种高性能的永磁同步电机控制策略。针对传统线性控制器难以实现完全解耦,从而降低控制性能的问题,基于连续集模型预测控制,设计了改进的预测电流控制器和改进的预测速度电流控制器,降低了传统模型预测控制的计算量和参数依赖性,并对参数鲁棒性做了细致的分析。首先,建立了永磁同步电机的数学模型,分析了连续集模型预测控制的预测模型、代价函数构建形式以及求解方式,设计了基于连续集模型预测控制的预测电流控制的常规控制方案,分析了参数失配对该控制器的预测误差和稳态性能的影响。其次,设计了改进的隐式模型预测电流控制器,根据永磁同步电机的电压方程和连续集模型预测控制的原理构建预测模型。针对连续集模型预测控制参数依赖性较强的问题,引入增量模型消除永磁磁链的影响,降低控制器对参数的依赖性。针对连续集模型预测控制在线求解计算量大的问题,通过将求解过程分为全局最优矢量计算和约束下最优矢量计算两个步骤,减少了计算量,同时还给出了多步策略下计算量和预测步长的数学关系。分析了定子电阻和定子电感对系统稳定性的影响,证明了定子电阻和定子电感参数偏差不会影响系统的稳态性能。再其次,设计了改进的非级联隐式模型预测速度电流控制器,根据永磁同步电机的电压方程和机械运行方程设计了速度电流一体的预测模型,分析了单步预测无法建立速度和电压之间关系的问题。针对预测模型中包含负载转矩信息的问题,引入增量模型对其进行消除。针对在线求解计算量大的问题,将求解过程分为全局最优矢量计算、电压约束施加和电流约束施加三个步骤。针对预测模型中无法对转矩电流进行直接限制的问题,将电流约束转化为电压约束间接限制。此外,分析了该控制器中所有电机模型参数出现偏差时对系统稳定性和稳态性能的影响。最后,在三相两电平电压源型逆变器永磁同步电机驱动平台中,对改进的预测电流控制和改进的预测速度电流控制进行实验验证,与传统控制器进行对比。实验表明,两种控制器均有良好的动态性能和稳态性能,在系统稳定的范围内,参数偏差不会影响系统的稳态性能,同时改进的控制器具有良好的参数鲁棒性。