直接转矩控制，也称为直接自控制，它在两相静止α-β 坐标系下，通过控制定子磁链来实现转矩的直接控制，它省去了坐标变换，受电机参数变化的影响较小，提高了系统的快速响应能力，可方便地直接控制电机的输出转矩和运行状态。但其没有改变永磁同步电机系统的非线性特性，转矩控制与定子磁链之间存在耦合。因为没有电流闭环，直接转矩控制系统在负载突变时会产生很大的瞬态电流，限制了其只能在调速范围窄、转矩脉动小的工况下应用。

矢量控制也称为转子磁场定向控制或解耦控制，它通过d-q 旋转坐标变换，把定子电流矢量分解为互相垂直和彼此独立的励磁电流id（直轴电流）和电枢电流iq（交轴电流），通过分别控制id 和iq 就能达到控制电机转矩的目的，从而实现了强耦合电机驱动系统的解耦，使得永磁同步电机控制系统可以获得与直流调速系统相媲美的控制品质。虽然坐标变换和转子位置的随时检测增加了控制系统的复杂性，但矢量控制属于连续控制，理论上转矩没有脉动，调速范围也更广，因此该方法更适合轨道牵引控制系统车载电机的要求。

在永磁同步电机矢量控制系统中，主要有转速闭环控制和转矩闭环控制。转速闭环控制是通过转速、电流双闭环间接控制永磁同步电机的输出转矩，如图2-5 所示。而转矩闭环控制则是转矩、电流双闭环直接控制永磁同步电机的输出转矩，如图2-6 所示。其中，转矩闭环是电力牵引传动控制系统的一个基本且必不可少的单元，即使高性能的电力牵引转速控制系统，转矩闭环也是其基本组成部分之一。轨道牵引永磁同步电机控制系统采用转矩闭环控制可保证在负载波动或供电电压波动时系统具有快速的动态性能，其速度控制可通过控制牵引电机的输出转矩来间接获得[3，4]。因此本书所述的永磁同步电机控制系统均采用转矩闭环的矢量控制。

图2-5　转速闭环控制系统(www.daowen.com)

图2-6　转矩闭环控制系统