牵引系统是城市轨道交通车辆的核心部件,是列车动力的来源,牵引电机作为牵引系统中的重要组成部分,对列车的运行方向和行驶速度起着决定性作用。直接转矩控制（DTC,Direct Torque Control）因其控制结构简单、系统稳定性高、调速过程中所需参数少等优点,成为电机变频调速的一种重要方式,是当前研究电机调速的热门方向。但直接转矩控制技术在电机运行一段时间后,由于升温容易导致定子电阻发生变化,使定子磁链的计算出现偏差,且使用的Bang-Bang调节器只有达到规定的界限时才会进行调节,具有一定的被动性和局限性。为了使控制系统更加准确、迅速,本文以B2型地铁列车牵引电机YQ-190-13B为基础,针对直接转矩控制的不足之处,设计了改进方案,并通过Matlab/Simulink仿真和PLC模拟实验,对改进方案进行了验证。首先,对异步电机调速发展历程和调速方法进行归纳总结,建立不同坐标系下的电机模型和逆变器模型,对直接转矩控制系统各部分之间的关系进行阐述,为进一步的研究提供了理论支持。其次,以上述理论基础为依据,介绍了六边形磁链轨迹直接转矩控制系统（DSC系统）和圆形磁链轨迹直接转矩控制系统（DTC系统）的原理和结构组成,并对磁链与转矩计算模块、磁链自控制模块和开关选择表模块进行了详细阐述。同时在Matlab/Simulink软件上对DSC系统与DTC系统进行仿真建模,将两种控制系统在不同速度下的电磁转矩、定子电流、转速等进行对比分析。然后,针对直接转矩控制技术存在的不足之处,设计了空间矢量脉宽调制与直接转矩控制相结合的控制方式（SVM-DTC）,用PI控制器代替传统的Bang-Bang调节器,利用相邻的电压矢量合成理想电压矢量。并在Matlab/Simulink软件上对SVM-DTC系统进行仿真建模,将得到的仿真结果与DTC系统进行对比,结果显示改进的方案有效减少了电磁转矩脉动,并且提高了系统响应速度、抗干扰能力和动态性能。最后,对SVM-DTC系统的SVPWM模块,在TIA V16软件上编写了梯形图控制程序,并利用西门子1212C型PLC、数字示波器、波形发生器等设备对SVPWM模块进行模拟实验。结果显示PLC可以对电机转速进行有效调节,其性能具备实际应用价值。