采用高效率经济型的交流调速系统取代原有的直流调速系统已经成为电机调速技术发展的方向。本文深入研究和设计开发了一套基于传动控制单元(DCU)的37KW异步电机交流调速实验系统，为研究异步电机交流调速技术建立了一个通用型实验仿真平台。 论文首先阐述了交流调速实验系统的总体硬件设计，从主电路、控制电路和系统电源模块这三部分详细介绍了系统的工作原理和设计思想。采用株洲电力机车研究所自主研发的DCU控制器完成异步牵引电机的实时控制、特性控制，DCU具备完整的故障保护功能、模块级的故障自诊断功能和一些故障自排除功能。在此基础上，设计和开发了异步电机交流调速实验平台。采用Borland C++Builder开发了实验平台的监控软件，运用C语言与TMS320C31DSP汇编语言混合编写了交流调速算法软件，通过在汇编程序中调用C语言编写的交流调速算法函数实现整个控制策略。分析了直接转矩控制的基本原理、控制思想和系统组成，详细说明了直接转矩控制系统软件主程序、中断服务程序以及各子程序的设计思路，并给出了具体的流程图。针对传统的异步电机直接转矩控制系统低速运行转矩脉动大，开关频率不稳定等缺点，提出了一种基于预测控制算法的异步电机直接转矩控制系统抑制转矩脉动的方法，详细分析了系统的预测控制原理及实现方法。简要说明了这种控制策略的软件设计思路，给出了实验结果并进行了相应的分析。 实验结果表明，基于DCU的37KW交流调速实验系统软硬件设计合理，同时也验证了基于预测控制算法减小直接转矩控制系统转矩脉动的可行性。