永磁同步电机因其效率高、功率密度大等优点广泛应用于社会各个领域,尤其是新能源汽车行业。随着交流电机调速技术的发展,直接转矩控制技术以其动态响应快、控制结构简单、鲁棒性强等特点得到了普遍关注。但控制系统中的速度传感器易受环境的影响而降低系统可靠性,又增加了系统成本,因此无速度传感器成为近年来的研究热点。由基于模型的设计发展而来的V流程开发模式,以其开发周期短、效率高等优点广泛应用在汽车行业。本文使用能够进行整个V流程开发的dSPACE半实物平台对面装式永磁同步电机直接转矩控制技术进行相关研究。首先,本文介绍了永磁同步电机的结构、数学模型的建立及其直接转矩控制技术的基本原理,并用Matlab/Simulink搭建了系统模型进行仿真,结果表明直接转矩控制动态响应快,但转矩、磁链脉动较大。针对传统直接转矩控制转矩、磁链脉动大等问题,本文设计了一种获得参考电压矢量的滑模控制器算法,结合空间矢量调制技术应用到直接转矩控制中,建立了基于滑模控制的直接转矩控制系统。通过Matlab/Simulink仿真分析证明所提出策略在保持快速响应能力的同时,能够有效减小转矩、磁链脉动。其次,本文运用滑模观测器代替速度传感器对电机转速进行估算,建立了无速度传感器控制系统。在Matlab/Simulink环境中进行建模仿真分析,结果表明系统运行良好,鲁棒性较强,具有理论可行性。最后,介绍了dSPACE半实物仿真系统,并基于此系统搭建了永磁同步电机控制平台。利用该平台进行了永磁同步电机传统直接转矩控制实验,基于滑模控制的直接转矩控制实验以及无速度传感器控制系统实验。实验结果显示了传统直接转矩控制具有良好的动态响应能力,但转矩和磁链脉动较大;证实了提出改进策略有效降低了转矩和磁链脉动;验证了无速度传感器控制系统的可行性。