多电飞机（More Electric Aircraft,MEA）已成为当今航空领域的研究热点。目前多电飞机多采用高压270V直流电作为主电源,为大功率机电作动器（Electro-mechanical Actuator,EMA）提供动力。无刷直流电机（Brushless DC Motor,BLDCM）具有效率高、功率密度大、可靠性高等优点,成为多电飞机上襟翼、缝翼、副翼、全电刹车、舰载机机翼折叠、起落架收放以及战斗机座舱盖收放等大功率EMA驱动电机的最佳选择。由于受飞机恶劣工作环境和有限空间的限制,取消位置传感器的大功率无刷直流电机更加适用于多电飞机;另外BLDCM还存在转矩脉动较大的问题。因此针对多电飞机用7.5k W/270V大功率高压无刷直流电机,开展无位置传感器控制和转矩脉动抑制的研究,对推动多电飞机的发展具有重要意义。论文主要内容及成果如下:首先,建立无刷直流电机线电压模型,利用线反电动势过零点即换相点的原理实现无位置传感器控制。对传统滑模观测器抖振产生的原因进行分析,采用幂次趋近律和双曲正切函数削弱抖振,解决因去除高频抖振信号的低通滤波器带来的相位延迟问题。其次,采用磁链自控的直接转矩控制系统抑制转矩脉动。由于非零电压空间矢量在切换到传统零矢量时,续流现象使电机处于能馈制动状态,导致较大的转矩脉动。通过采用新型零矢量减小转矩脉动。采用三段式启动,避免电机静止时无法根据线反电动势选择电压空间矢量,也无法计算转矩的问题。再次,采用MATLAB/Simulink进行无刷直流电机控制技术仿真。通过观测不同负载和不同转速下的线反电动势波形,验证了改进的滑模观测器能够很好削弱抖振现象;通过分析负载为40 N?m、转速由1500r/min变为700r/min的电磁转矩波形,验证了新型零矢量能够进一步抑制转矩脉动。最后,基于TMS320F28335设计了电机控制系统的硬件电路和软件程序。采用航空工业某公司生产的7.5k W/270V无刷直流电机,在负载分别为10 N?m、20 N?m和40N?m的负载、转速由1500r/min变为700r/min进行实物验证。试验结果表明,改进的滑模观测器能实现电机正常换相工作;采用新型零矢量较传统零矢量,在不同转速和不同负载下,转矩脉动范围均能减小。综上,论文通过理论分析、数字仿真和试验,验证了改进滑模观测器可获得无高频抖振的线反电动势,实现无位置传感器控制;采用新型零矢量的直接转矩控制,能进一步减小转矩脉动。本文成果可为大功率高压无刷直流电机在多电飞机上的应用提供支持。