永磁无刷直流电机(permanent magnet brushless DC motor,PM-BLDCM)是目前发展较为迅速的一种电机。它的结构简单、输出转矩大、效率高,已在工业生产过程控制、精密机床、机器人、汽车电子、家用电器和办公自动化等领域中得到了广泛应用。为了得到较好的转矩特性,将直接转矩控制应用到两相导通的永磁无刷直流电机。然而,传统的直接转矩控制系统使用转矩bang-bang控制,电流和转矩脉动大。因此,本文寻求改进的低转矩脉动的直接转矩控制控制策略。本文首先构建了凸极式永磁无刷直流电机的数学模型,分析构建其直接转矩控制的理论基础。采用两相导通模式,只有转矩滞环的凸极式永磁无刷直流电机直接转矩控制策略。使用两相导通的电压矢量,快速控制定子磁链旋转来控制转矩。该策略结构简洁,控制方便。但是使用转矩滞环的直接转矩控制,由于在一个控制周期将母线电压完全加在定子绕阻上,造成电流磁链波动,导致转矩脉动较大。当控制周期较长时,转矩脉动更明显。为了克服传统的直接转矩控制策略转矩脉动大的缺点,本文将通常使用在三相导通的电压矢量空间调制SVM的思想应用到两相导通的永磁无刷直流电机的直接转矩控制上。根据转矩误差得到转矩角增量Δδ,结合本次控制周期的定子磁链矢量Ψ外,计算出预期的磁链增量ΔΔΨs,考虑电阻压降,得到给定电压矢量,并按照两相导通的原则,得到导通相占空比,达到精确控制转矩的目的。实验表明,两相SVM直接转矩控制相较于传统直接转矩控制转矩脉动明显变小。两相导通模式由于换流过渡过程中,开通相和关断相的变化率不一致,会造成非换流相的电流波动,造成转矩脉动。在高速时,两相SVM直接转矩控制不能抑制由于关断相电流关断过快造成的转矩跌落。所以,在高速时的换流过程中,根据转矩跌落的大小,调节延时关断期间关断相的占空比,以达到抑制非换流相电流跌落,抑制转矩脉动的目的。实验验证了所提出的换流转矩跌落抑制控制策略的有效性。为了控制定子磁链,对永磁无刷直流电机三相导通方式直接转矩控制做了初步研究。将磁链分为基波谐波两部分,重构了磁链和转矩方程。将所定义的电磁转矩中的脉动转矩当做扰动来补偿,使用类似于永磁同步电机的控制方式来控制永磁无刷直流电机。仿真验证了控制策略的可行性。最后介绍了实验使用的TMS320F2812DSP为核心,以IGBT作为开关器件的全桥逆变器的永磁无刷直流电机驱动系统的设计,以及软件流程。