由于心脏病居高不下的死亡率和自然心脏的短缺,现如今通过移植人造心脏代替自然心脏来泵血成为了一种非常有效的方式来挽救心脏病患者生命。作为人造心脏的最为关键的组成部件,人造心脏泵必须拥有稳定性和可供移植性这两项条件,而电驱动的人造心脏电泵恰恰具备这些优势,具备有很高的科研价值。本文提出了一种新型的双定子圆筒型永磁游标直线电机应用于人造心脏泵领域,并对其静态性能和动态性能进行了研究,搭建了有限元仿真模型,设计制造了试验样机,证实了圆筒型双定子直线游标永磁电机有较为优异的性能,为进一步研究该类双定子直线游标永磁电机打下了基础。所研究的主要工作如下:1)由于人造心脏受体胸腔空间有限且要求电机具有较高的推力密度,提出了一种新型两相圆筒型双定子直线游标(Double-Stator Tubular Permanent-Magnet Vernier、TDS-VPM)电机结构并对现有游标结构就行改进,绕组和永磁体都位于初级上,次级只有铁芯。A、B两相绕组分别位于内外定子,采用此结构可以有效利用电机中空体积,减小电机长度,提高电机的推力密度、增加电机的可靠性。2)建立了电机的轴对称有限元模型,将3D电机结构简化为2D模型,节约了仿真时间。在此基础上对电机的磁场分布、磁链、反电势和电感以及推力等静态特性进行了仿真分析,验证了电机的游标效应,与理论分析一致。3)构建了对称模型,将影响直线电机推力脉动的边端力和齿槽力进行了分离,据此,对电机的拓扑结构进行优化和改进,通过动子内外侧错开四分之一极距,使得内外定子产生的齿槽力相互抵消,有效的降低了动子的推力脉动,提高了输出性能。4)建立了电机的数学模型,推导了由于边端效应和加工误差使得两相反电势相位差不为90°电角度时的电流控制策略,利用场路耦合联合仿真方法,对电机的动态特性进行了仿真分析。5)由于圆筒型结构不宜使用硅钢片叠压而成,对采用的新型软磁材料坡莫合金的磁材料性能进行了测试,测试表明其磁导率要低于硅钢材料。设计加工了一台试验样机,并进行了测试,分析表明实验结果与仿真结果较为吻合,验证了理论分析的正确性和有效性。