本文首先对永磁同步电机的结构、特点及其应用作了简要的介绍，同时对国内外关于永磁同步电机直接转矩控制系统的最新研究动向做了详细的综述；给出了永磁同步电机的在各个坐标系下的数学模型，在此基础上，分析了永磁同步电机直接转矩控制策略的基本原理，并基于MATLAB／SIMULINK进行了仿真研究。针对永磁同步电机常规直接转矩控制系统涉及到的问题，例如磁链的准确观测、定子电阻的变化、电压矢量开关表的改进以及滞环控制器的改进等等，本文都作了详细的分析，并提出了改进方案。为了提高系统的性能，本文将空间矢量调制的方法引入了常规直接转矩控制中，并在此基础上，对永磁同步电机无速度传感器问题作了详细的分析，总结了国内外的研究热点，提出了采用转子磁链矢量为基础的永磁同步电机直接转矩控制速度估计方法。仿真结果表明，该方案具有很好的动、静态特性。在仿真实验的基础上，合理划分控制系统各功能模块，基于DSP TMS320LF240A设计搭建了永磁同步电机控制系统实验平台，在该实验平台上实现了三相永磁同步电机DTC算法实验，获得了与仿真一致的实验结果。