随着生态危机和能源问题的日益严峻,工程机械作为尾气排放和能源消耗大户进行电动化转型是大势所趋。传统三相电机控制系统和三电技术目前仅实现工程机械电动化的基本功能,无法完全满足其更深层次的工作需求。多相电机因具有功率密度大、转矩脉动小、调制资源丰富等特点开始成为工程机械驱动系统研究的热门方向。而目前对多相电机控制系统相关理论研究和实际应用均较为薄弱,无法直接应用在纯电驱动工程机械中。因此针对工程机械工作特性进行分析,以符合其驱动电机系统需求为前提,展开对多相电机控制系统的研究具有重要意义。本文以纯电驱动挖掘机典型工况为例,明确了工程机械对其驱动电机系统的工作要求。基于该要求,选用了双三相感应电机为研究对象,在自然坐标系和空间解耦后的谐波基下进行数学模型的分析,可得双三相感应电机因相数的增加可有效减少输出转矩波动。为降低多相逆变器中的谐波电压,减少电机的定子损耗和转矩脉动,对传统多相SVPWM方式和基于空间解耦的SVPWM方式展开研究,并于Simulink软件中搭建了对应模型。理论研究和仿真结果均表明基于空间解耦的SVPWM可以有效减少定子谐波电压,改善定子电流输出波形。为充分发挥双三相感应电机优势和满足纯电驱动工程机械工作需求,选取了转矩响应迅速、控制所需参数少、电机等效转换简洁的直接转矩控制作为本文的控制策略。在双三相感应电机谐波基数学模型基础上,对转矩变化量和磁链量的控制原理展开研究。为提高系统控制精度,采用了限幅型改进磁链、转矩观测器。针对传统直接转矩控制因采用滞环比较器而导致输出转矩稳态性能差的缺点,提出一种基于双电压补偿器的直接转矩控制策略,在两相定子静止坐标系下直接生成转矩、磁链的补偿电压,完成对电机的控制,并建立对应仿真模型进行验证。为验证所述基于直接转矩控制的纯电驱动工程机械双三相感应电机系统的可行性,论文对电机总体控制系统方案进行了设计,完成了所需关键硬件电路和软件程序的设计,进而搭建了该系统试验平台,并进行了相关对比验证性试验。仿真及试验结果均表明基于直接转矩控制的双三相感应电机控制系统具有转矩脉动小、带载能力强及良好的动态响应性能,符合纯电驱动工程机械需求,验证了本文所述控制理论的正确性。