低速电动汽车污染小、成本低、技术要求不高、市场需求大等特点使其具有良好的发展前景。电机驱动系统的性能是衡量低速电动汽车好坏的一项重要指标,轮毂电机具有简化系统构成、提高传动效率和可独立控制等优点,成为电动汽车发展的一个重要方向。永磁无刷直流电机作为低速轮毂驱动电机运行时转矩脉动偏大,因此降低转矩脉动是永磁无刷直流电机优化设计的主要研究方向之一。本文基于永磁无刷直流电机的基本结构和工作原理,分析了永磁无刷直流电机的基本方程和数学模型,提出外转子轮毂直接驱动电机设计方案。然后根据电动汽车动力性能要求,设计了一台直驱式三相32极5kW永磁无刷直流轮毂驱动电机。利用Ansoft Maxwell软件对电机进行建模与分析,对电机的部分参数进行了参数化仿真分析,探讨了极弧、永磁体厚度、铁芯长度以及多参数耦合对电机转矩的影响,利用转矩脉动最小原则确定了电机参数。进一步探讨了齿槽转矩和磁场径向力对转矩脉动的影响,并基于仿真分析给出了定量分析结果。以平均转矩作为输出变量,建立最小二乘支持向量机下输入与输出的关系,建立样本空间,并与有限元仿真做对比。最后基于模拟退火法的改进遗传算法对电机进行了参数优化,将优化前后的电机性能作对比,优化结果表明永磁无刷直流电机转矩增大,转矩脉动得到抑制,从而验证了优化的可行性与有效性。