随着工业的不断发展,能源危机问题越来越严重,使得人们对提高能源的利用效率越来越关注,高效的机电能量转换方式成为了当前的研究热点。与传统励磁电机相比,开绕组永磁同步电机（OW-PMSM）能满足大功率系统中对开关器件额定功率的要求,能够实现多能源形式混合供电,并且具有永磁同步电机显著的节能效果,使得它在功率要求比较高的电力牵引驱动工业领域被广泛应用。同时,单边可控式开绕组永磁同步电机（SOW-PMSM）成为了研究热点,针对共直流母线型SOW-PMSM拓扑结构中存在的零序电流问题,提出了基于直接功率控制和基于模型预测电流控制（MPCC）的零序电流抑制策略。进一步,针对基于MPCC策略下隔离直流母线型SOW-PMSM的系统中存在的计算复杂问题,提出了基于数学辅助线的简化型MPCC策略。首先,通过对OW-PMSM物理模型拓扑结构的分析,推导出了OW-PMSM在abc坐标系下的数学模型,并根据坐标变换原理推导出了OW-PMSM在αβ坐标系下和在dq0坐标系下的数学模型。研究了SOW-PMSM的共直流母线型和隔离直流母线型拓扑结构,分析了两种结构的优缺点以及双变换器供电系统原理,并分别建立了共直流母线型和隔离直流母线型SOW-PMSM的数学模型。其次,针对共直流母线型SOW-PMSM拓扑结构中存在的零序电流问题进行了研究,提出了基于直接功率控制和基于MPCC的零序电流抑制策略。直接功率控制策略是根据直接功率开关表选择合适的电压矢量,实现对系统零序电流抑制的目的。该控制方法通过建立SOW-PMSM数学模型,分析了共直流母线型SOW-PMSM的电压矢量分配和定子磁链所在扇区以及电压矢量对功率的影响,建立了直接功率开关表。基于MPCC的零序电流抑制策略,提出了电流-电压双重延迟补偿算法,以克服对整个控制系统稳态性能的负面影响。建立离散化电流预测模型,建立了一阶补偿和不可控变换器电压预测模型,并对电压矢量分布和选择进行了分析。为了实现对d轴电流、q轴电流和零序电流的同时控制,设计了基于电流误差的成本函数,同时选择出抑制零序电流最优的电压矢量。通过仿真实验验证了所提出的控制方法正确性和有效性。最后,针对隔离直流母线型SOW-PMSM在MPCC策略下存在计算复杂的问题进行了研究,提出了基于数学辅助线方法的简化型MPCC策略。建立了电流预测、一阶补偿和不可控变换器电压预测的数学模型,并对电压矢量分布和选择进行了分析。为了进一步提高系统的性能,降低系统的计算负担和复杂度,使用可控变换器的预测电压作为参考电压,提出了基于数学辅助线的双电压矢量选择方法,通过选择扇区确定第一电压矢量,然后引入数学辅助线第二电压矢量选择的方法进行优化,有效的减小了参考电压矢量组合的有效选择范围。此方法省去通过成本函数选择电压矢量的步骤,减小了系统计算时间。通过仿真实验验证了所提预测方法的正确性和有效性。