自上世纪80年代异步电机直接转矩控制系统提出后，它就以其简洁的系统结构和优良的静动态性能得到了很快的发展。本文在课题组已有研究成果的基础上，对系统进行了优化，具体完成的研究内容如下: 深入研究了DTC系统中常用的磁链观测模型。首先，推导了i-n模型，并对其适应的范围和特点进行了分析；其次，针对电压模型存在的积分漂移问题，采用高通滤波法、分部高通滤波法和闭环的正交非线性矫正反馈补偿法对其进行改进，实验结果表明正交非线性矫正反馈补偿方法取得较好的磁链观测效果；最后，推导了全速范围都适用的u-i-n模型和u-n模型，仿真和实验结果表明，后者既实现了系统的全速运行，又解决了模型的切换问题，加之引入电流调节器对电流观测值进行补偿，大大提高了模型的观测精度。另外，论文还研究了磁链模型中截止频率ωc取不同值时对系统性能的影响。 针对DTC系统低速时的转矩脉动问题，采用转矩预测和离散空间矢量调制(DSVM)两种方案来减小转矩脉动，并对DSVM的开关表进行了优化。 本文在以TMS320LF2407A DSP为控制核心的2.2kW电机实验平台上对前述各种磁链观测模型进行了系统研究。实验结果表明，系统采用u-i模型和u-n模型观测定子磁链，均可在全速范围内稳定运行，相比较而言，低速时采用u-n模型观测定子磁链，磁链波形比采用u-i模型的要好，从转矩脉动角度而言，前者的转矩脉动则比后者大。 此外，开关表优化后的DSM减小转矩脉动，改善定子电流和定子磁链波形方面，比基于转矩预测的直接转矩控制以及传统DTC取得了更好的效果，并且对电机参数的依赖更小。