本发明公开了一种三直流电机串联系统及转矩控制方法，将转速偏差经PI调节器生成三路电流参考信号；经过电流采样和计算获取三台直流电机的电枢电流；三路电流参考信号运用参考转矩合成算法合成四路参考转矩；三台直流电机的电枢电流运用反馈转矩合成算法变成四路合成反馈转矩；四路转矩参考信号和四路转矩反馈信号的偏差分别输入到四路转矩滞环控制器的反向输入端，并输出幅值上限和下限互为相反数的方波信号；运用逆变器开关逻辑生成函数将转矩滞环控制器调节之后的信号经PWM生成四对两两互补的电平信号，输入到四桥臂八开关逆变器中，实现三直流电机串联连接方式独立四象限运行。本发明简化了系统，提高了系统的稳定性和响应速度。