直接转矩控制是一种新型的高性能交流调速技术，摒弃了传统交流调速控制中的解耦思想，直接控制电机定子磁链和电磁转矩，控制思想新颖，控制结构简单，拥有良好的静态性能和动态响应。本文首先从建立感应电机的数学模型开始，详细分析了直接转矩控制理论原理，研究了两种直接转矩控制方案：六边形磁链轨迹控制和近似圆形磁链轨迹控制，比较了两种控制方案的特点，并详细分析了两种方案存在的不足，即低速性能不理想，电机参数变化对系统的不良影响大。为了改善传统直接转矩控制的性能缺陷，提出了基于矢量调制方法的直接转矩控制方案，加入了预期思想，通过矢量调制方法得到预期电压矢量，使定子磁链沿着理想圆轨迹运动，有效的改善了低速状态下定子磁链畸变，定子电流谐波大，电磁转矩脉动大的缺点；为了降低电机参数变化特别是定子电阻变化带来的不利影响，建立了全阶自适应状态观测器，能够同时观测电机转速和定子电阻，实现了无速度传感器技术。最后，建立了传统直接转矩控制方法两种控制方案的仿真模型，从仿真结果证明理论与实际吻合。同时建立了基于矢量调制方法和全阶自适应状态观测器的直接转矩控制仿真模型，仿真结果证明该方案能够有效提高低速状态直接转矩控制性能，降低电机参数特别使定子电阻变化带来的影响。