直接转矩控制自20世纪80年代由德国鲁尔大学M.Depenbrock教授^[37]和日本I.Takahashi学者^[38]提出来以后，由于其无须旋转坐标变换、结构简单、鲁棒性强、动态性能优异等优点，引起了国内外学者的广泛关注和研究，目前已经发展成为和矢量控制并驾齐驱的一种高性能电机控制策略，并成功应用到商业化变频器中^[25]。Depenbrock采用的是六边形磁链轨迹，适用于开关频率比较低、功率比较大的机车牵引等场合，而Takahashi采用的是圆形磁链，更适合通用变频器等一般中小功率场合。本节采用的是圆形磁链轨迹。

传统的直接转矩控制在静止两相坐标系上根据磁链和转矩的误差通过滞环比较然后直接查表得到作用到电机上的矢量，滞环比较仅考虑了误差的方向，没有把大小考虑进去。另外，传统DTC的开关表仅由少量的大小与幅值固定不变的矢量勾成，从矢量表查到某个合适的电压矢量后，该矢量在整个采样周期内都起作用，其调节不够精细，因此不可避免地造成磁链和转矩上的脉动，尤其低速时脉动更大。不少文献^[39，13-14]都对此进行了详细分析。参考文献[40]从对异步电机控制目的出发，将目前的DTC控制策略分为三类：①基于开关表的直接转矩控制（ST-DTC），其改进措施包括矢量细分法和多级滞环法等；②直接自控制方案（DSC），适用于低开关频率大功率场合；③固定开关频率DTC，包括预测控制DTC或者无差拍控制DTC、定子磁场定向控制DTC和间接转矩控制等。各种DTC的改进控制策略都致力于改进其低速和稳态性能，减少磁链和转矩脉动，这也是目前DTC研究的一个热点。另外，如何减少DTC起动时的过大电流，也是DTC研究中需要注意的一个问题。

DTC技术在两电平逆变器拓扑上研究相对广泛和深入，将其应用于三电平逆变器驱动电机时，除了满足磁链和转矩控制的需要外，还必须解决诸如矢量优化选择（三电平中有更多的矢量）、中点平衡（三电平拓扑本身的要求）和矢量切换（逆变器和电机安全运行）等要求。另外，无速度传感器技术在矢量控制中研究相对较多，而在DTC中的研究相对较少，还不够成熟。如何将三电平和DTC技术结合起来，提高三电平DTC异步电机驱动的低速和稳态性能、解决矢量选择和切换以及中点平衡等问题、实现无速度传感器高性能闭环控制运行，是本章力图要解决的问题。(www.daowen.com)

在第5章以转子磁场定向矢量控制为框架，分别针对基于观测器的无速度传感器技术和现代控制理论在电机控制中的应用进行深入研究。本章则在前面研究的基础上，进一步将无速度传感器技术、滑模控制和模糊控制等应用到三电平直接转矩控制中，实现并完成了基于优化矢量表的三电平DTC无速度传感器运行、离散空间矢量调制三电平DTC及其无速度传感器运行、固定开关频率SVM-DTC及其无速度传感器运行、间接转矩控制及其无速度传感器运行等策略，对DTC技术在三电平逆变器驱动异步电机的应用进行了深入研究，最后还对FOC和DTC这两类控制方法进行了深入比较。