牵引传动系统是机车、动车的核心,由于牵引传动系统的开关频率通常在500Hz以内,所以实现在低开关频率下的牵引电机的高性能控制成为了牵引传动系统领域的一大难题。本课题将模型预测控制应用到牵引控制系统中,不仅能够解决在低开关频率下波形畸变的问题,而且也可以提高系统的控制性能。本文对低开关频率下异步电机模型预测控制方案进行了较为深入的研究,首先进行传统离散化电流模型预测控制器基本原理介绍,并建立了控制器状态空间模型,在Matlab仿真环境下与矢量控制进行对比分析,为低开关频率下电流模型预测控制器设计提供理论基础;针对开关频率降低后,传统离散化电流模型预测控制由于电流内环不收敛导致的转速外环发散现象;对模型预测控制的离散化方法进行了改进,通过采用保留高阶项的方法保证电流内环控制精度,并进行了传统离散化模型预测控制、改进离散化模型预测控制、矢量控制仿真对比,验证了所提方案的正确性和有效性。在前期仿真的基础上,搭建了基于TMS320F28335 DSP的两电平交流调速实验平台,编写了传统离散化与改进离散化电流模型预测控制算法,进行了相关实验验证。实验结果表明采用改进离散化模型预测控制算法的动态、稳态控制性能良好,与前期仿真结果一致。