永磁同步电机作为在高精度伺服场合的主要执行元件得到了越来越广泛的应用。但传统永磁同步电机控制系统中电机存在齿槽转矩、反电势含有谐波成分以及逆变器中功率器件的非线性等问题导致伺服电机系统产生了转矩脉动,影响了控制系统的控制性能。本文针对永磁同步电机系统转矩脉动影响因素进行分析,通过电机结构设计优化和转矩脉动抑制控制策略以及死区补偿控制方法的研究,以达到降低转矩脉动的目的。论文主要研究内容如下:针对国内外永磁同步电机系统转矩脉动抑制技术的研究现状进行综述,分析各类抑制永磁同步电机转矩脉动的结构优化方法以及控制策略,总结归纳各优化方法以及控制策略的优缺点。通过理论推导对永磁同步电机转矩脉动影响因素进行分析,探讨定转子结构、永磁体、隔磁桥、极槽配合等结构参数对电机转矩脉动影响,研究反电势和气隙磁密谐波以及齿槽转矩对电机输出转矩的影响。采用有限元仿真对转子偏心距、永磁体参数进行设计优化从而降低反电势和气隙磁密谐波,并在此基础上提出一种基于新型辅助隔磁桥的电机优化设计方法,从而进一步优化磁路,增强对电机转矩脉动的抑制效果。针对死区电压偏差引起电流畸变从而导致电机转矩脉动增大的问题,分析死区时间对相电压和相电流的影响,得到在功率器件开通关断时间以及管压降固定的前提下死区扰动电压的变化规律。研究一种基于判定中值电压相的电流方向与三相参考输出电压的直接补偿法补偿死区偏差,从而抑制电机在稳定运行状态下的电流谐波和转矩脉动,并对该方法进行系统建模与仿真。为解决逆变电路中功率器件电流变化导致器件的开通关断时间以及管压降变化的问题,建立死区扰动电压在静止和旋转坐标系中的电压矢量模型,利用扰动电压矢量幅值变化趋势相对稳定的特征,采用一种死区电压观测器对逆变器的死区电压进行实时辨识,以精确补偿死区电压。为提高电流环的鲁棒性,提出一种基于死区电压观测器与MRAC联合的控制策略对电流环扰动及转矩脉动进行抑制。最后,基于DSP控制芯片研制永磁同步电机转矩脉动抑制控制器,制定测试方案,搭建测试平台。针对样机的磁链以及直交轴电感进行测量,并进行基于MRAC的控制策略实验与基于死区观测器与MRAC联合的补偿控制策略实验。验证MRAC以及死区观测器控制策略的转矩脉动抑制和扰动补偿效果。