永磁无刷直流电动机作为一种具有高新科技的微型电机，集电机和电力电子于一体，其转矩大，调速范围宽，机械特性和调控特性优良，且结构简单、重量轻、体积小、效率高，这一系列显著的优点使得它被广泛应用于伺服驱动与传动系统中。随着稀土永磁体如NdFeB等大量高性能的永磁材料的出现，使得研究和开发永磁无刷直流电机成为电机和控制领域热衷关注的重点。但是，由于永磁无刷直流电机采用的是时变、非线性、强耦合的控制系统，采用传统的控制方法很难达到它的理想控制状态。针对这一难题，本文提出了一种基于双曲函数的非线性PID自学习控制方法，将该方法用于对电机速度的调节中，具有很好的控制效果。本文主要就以下内容展开研究:　　本论文首先介绍了永磁无刷直流电动机的研究现状和国内外发展趋势。从永磁无刷直流电机的结构着手，介绍了构成电机基本组成环节的电机本体、位置传感器和电子开关线路等，并在此基础上，阐述了永磁无刷直流电机的运行原理，并分析了电机的运行特性。推导出此类电机的各微分方程，包括电压方程、用于转矩测量的转矩方程和测量转速的运动方程，并根据这些方程表达式建立了永磁无刷直流电机的数学模型。创建了电机状态空间模型，从永磁无刷直流电机的速度控制系统的角度，分析了电机的双闭环调速原理，并简明介绍了几种典型的控制器。　　其次，本文考虑到永磁无刷直流电机的调速系统具有非线性、时变性、强耦合等特性，设计了一种非线性PID自学习控制方法。该方法结合了传统PID控制器的结构简单、易于实现和稳定性强等优点，在此基础上改良了传统PID控制器:将三个不同的双曲函数分别替换常规PID的三个增益参数随误差变化的曲线，从而构造出了双曲函数和PID结合的自学习控制律，并使用该自学习算法实时调整三个非线性增益函数的增益系数，实现了基于双曲函数的非线性PID自学习控制。这种非线性PID自学习控制算法的应用对电机的速度系统控制具有明显改良效果。　　最后，在Simulink仿真环境中，对永磁无刷直流电机的速度调控系统进行模拟仿真，将采用本文设计的基于双曲函数的非线性PID自学习控制器应用于外环速度的控制上。仿真和实验结果证明该控制策略对电机的调控效果改善明显，具有较高的工程实用价值。