目前,全球能耗不断增加,环境污染也日益加剧。为了解决这些问题,我国在2018年两会上提出了全面推进新能源产业发展的战略,而电动汽车作为一种利用新能源的清洁交通工具,具备节能环保的优势。随之而来,政府也持续出台了电动汽车的补贴优惠政策,这使得电动汽车更具良好的发展前景。永磁同步电动机具有分辨率高、定位精准、低速运行稳定等突出性能,这使它在电动汽车驱动系统中得到广泛应用。在电动汽车的电机驱动的控制中,对直接影响驾驶体验的加速性能要求很高,因此高性能的转矩控制策略是十分必要的。基于此,本文以永磁同步电机驱动系统为研究对象,主要研究基于模型预测的转矩控制策略。首先,本文介绍了永磁同步电动机的结构,三种不同坐标系下的电机数学模型以及传统直接转矩控制的特点和基本原理。并且,根据永磁同步电动机和逆变器的数学模型在MATLAB/Simulink环境中进行仿真建模。其次,针对永磁同步电动机直接转矩控制中磁链和转矩存在脉动的问题,提出了一种基于模型预测的新型转矩控制策略。这是一种可扩展输出的有限集模型预测转矩控制策略,通过开关表选出以固定方式调制的拟输出电压矢量,再根据模型预测的计算结果对拟输出电压矢量进行优化调整,扩大了可输出的矢量范围,提高了磁链和转矩的控制性能,与传统有限控制集模型预测转矩控制相比减小脉动并降低计算量。再次,针对模型涉及的参数与目标的实际参数不匹配的问题,在提出的新型转矩控制策略的基础上引入了在线参数辨识。本文通过建立参数辨识的模型完成了自适应律的设计,可以在系统运行过程中对定子电阻和定子电感参数进行在线辨识,使依赖于模型参数匹配程度很高的控制策略能够在实际运行过程中对定子电阻和定子电感参数进行实时更新,在一定程度上降低模型不匹配造成的干扰。最后,基于“V”流程的开发模式搭建了d SPACE和Tyhpoon 402 HIL的综合实验平台,通过离线仿真和在线实验完成了传统直接转矩控制、传统的有限集模型预测转矩控制和本文提出的新型转矩控制的对比。仿真和实验结果显示了两种传统控制方法磁链和转矩脉动较大,而提出的可扩展输出的有限集模型预测转矩控制策略可以有效降低磁链和转矩脉动,并且可以对电机参数进行正确辨识。