有限集模型预测控制因其具备多目标和多约束的控制特性，以及出色的动态控制性能，在中压大功率牵引传动领域受到广泛关注。由于轨道车辆牵引电机的调速范围宽广，特别是在高速弱磁区域，需要实现最大直流母线电压的利用率。然而，传统的有限集模型预测控制方法在过调制能力上存在局限性，一旦进入过调制状态，电流跟踪性能便会下降，无法最大化变流器直流母线侧的电压利用率，进而无法实现方波运行。为此，本文提出了一种双模式模型预测控制方法，旨在实现牵引电机在全速域工况下的稳定运行。 首先，在永磁同步电机线性速度域内，本文建立了预测电流模型和目标函数。接着，分析了电机在方波工况下的交直流电流轨迹特征，引入了多步长预测来计算电流轨迹的平均值，并基于此建立了目标函数，以确定最优的换流时刻。此外，本文还提出了双滞环结构控制模式切换方法，以实现线性控制模式和方波控制模式的平滑过渡。同时，建立了前馈弱磁控制计算模型，用于实现高速弱磁区域的参考电流给定。 最后，通过稳态和暂态实验结果验证了所提出控制算法的有效性。