在高性能交流调速系统中,先进的控制策略对提高异步电机驱动器性能具有重要意义与影响。相比于矢量控制,直接转矩控制结构简单易实现,转矩响应快,具有良好的动态性能,作为一个不断发展的电机控制技术而被广泛应用在工业中。在异步电机控制系统中,速度测量是必不可少的,但是速度传感器存在可靠性低、鲁棒性差、成本高等缺点,因此,研究高精度的无速度传感器技术具有重要的理论意义与应用价值。此外,针对一些场合的控制需求,宽范围调速被应用,转矩需求较大,但是随着转速提高,磁链降低,会存在转矩能力下降的问题,因为定子参考磁链的选择很大程度上影响输出转矩能力。所以,研究具有高转矩输出能力的直接转矩控制调速系统也具有重要研究意义。针对上述问题,首先为能够实现高精度的无速度传感器技术,本文对模型参考自适应系统(Model Reference Adaptive system,MRAS)转速辨识算法进行改进,提出一种基于模糊PI模型参考自适应调节器,通过仿真证明,该算法改善无速度传感器系统中转速小幅振荡以及超调的问题。仿真发现,可变定子磁链值影响基于无速度传感器的电机实际输出转速,通过最小二乘法曲线拟合,确定定子磁链与转速辨识误差之间的数学关系,并建立误差校正环节,对转速辨识模块进行改进,提高系统整体的转速辨识精度。其次,为能达到具有高转矩能力的直接转矩控制,文中提出一种过调制策略,针对电机宽范围调速过程,分别分析恒转矩和恒功率区域的转矩动态响应并进行了仿真验证。尤其是当电机进入恒功率调速区域时,改善因转矩骤降使得电机驱动能力下降的问题,并实现磁链轨迹的平滑切换。该控制方法在电机加速期间,转矩响应快速;在弱磁区域,不仅扩大恒转矩范围,还能够自动削弱磁链至优值,进而加快系统转速响应。最后,将两种改进算法应用到异步电机直接转矩控制系统中,实现具有高转矩性能的无速度传感器宽范围调速效果。