随着现代电力电子技术的发展和永磁材料性能的不断提高,永磁无刷直流电机在高性能运动控制领域受到了越来越多的重视。无刷直流电机具有输出转矩大、效率高、响应快、寿命长以及可靠性高等优点,在航空航天、精密机械、车辆及家用电器等领域均得到了较为广泛的应用。为了满足在复杂工作环境下的高性能控制要求,迫切需要进一步提升电机的控制性能,以便更好地解决各种不确定性因素对电机运行所造成的干扰。此外,对于高精度、高可靠性要求的场合,转矩脉动作为衡量其工作性能的一个重要依据,也使得转矩脉动抑制成为了目前的主要研究热点之一。所以,基于无刷直流电机当前所存在的问题及研究现状,对其调速控制策略和转矩脉动抑制分别进行了深入的研究。本文首先阐述了无刷直流电机的发展及研究现状,并对其基本结构和工作原理进行简要介绍,在此基础上建立了数学模型和运动方程。为了进一步提高电机的控制性能并削弱传统滑模控制系统中的固有抖振,在滑模趋近律控制基本原理的基础上,基于fal函数设计了一种新型趋近律控制方式。针对该新型趋近律,首先利用Lyapunov判据证明其稳定性,并对其趋近运动时间进行理论计算,证明其相对于等速趋近律具有较快的趋近速度。此外,利用Matlab对基于典型二阶系统所设计的滑模控制系统进行仿真研究,结果表明该新型趋近律在抖振抑制和趋近速度方面均有着较为优异的性能。根据无刷直流电机运行原理,基于新型趋近律滑模控制对电机的转速控制器进行设计,并在Matlab/Simulink环境下对该控制系统进行仿真,结果表明:该控制算法相比于等速趋近律滑模控制和传统PI控制具有较好的动态响应,且对外部扰动及电机内部参数摄动具有较强的鲁棒性,实现了电机的高性能控制。其次,本文对无刷直流电机换相时段内的电磁转矩进行了详细的分析,提出利用开关电感型准Z源网络的高电压增益特性,对逆变器直流输入电压进行适当的补偿,以保持换相电流的变化速率保持一致,构建了一种有效的换相转矩脉动抑制方式。其中,对于逆变器前级电路的选取,主要分析了传统Z源网络、准Z源网络和开关电感型准Z源网络的工作原理及升压能力,表明开关电感型准Z源变换器在相同升压倍数情况下所需占空比更小,且网络中电容承受较低的电压应力,一定程度上增大了系统的适用范围。在Matlab/Simulink环境下对该抑制策略进行仿真,结果表明:经过电压补偿后,电机绕组相电流波形更加接近理想的电流波形,且输出电磁转矩的振幅明显减小,大约为平均转矩的4.76%,波形基本趋于平稳,证明了该策略可有效抑制BLDCM的转矩脉动。