随着永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motors,PMSM)在电动汽车中的广泛应用,电机驱动系统需要具有更好的控制品质。驱动系统中存在的转矩脉动是永磁同步电机振动噪声的重要来源,减小转矩脉动是提高驱动系统品质和整车NVH(Noise、Vibration、Harshness)性能的关键问题之一。为了减小转矩脉动,本文分析了永磁同步电机转矩脉动的产生机理,研究了直接转矩控制系统中的转矩脉动抑制策略,并提出了相应的改进方法。首先,基于永磁同步电机的数学模型,分别研究了电机本体、逆变器以及传感器等引起转矩脉动的机理。结论表明,电机本体和逆变器引起的转矩脉动频率为6的整数倍;齿槽转矩受齿槽不对称、负载和制造工艺的影响;电流传感器存在偏移误差与标定误差,其中标定误差会引起2倍频率的转矩脉动;旋转变压器存在的振幅不平衡现象也会引起2倍频率的转矩脉动。然后,基于永磁同步电机直接转矩控制系统,分析其基本原理、转矩脉动产生机理以及相应的改进方向,其中改进方向包括精细化电压矢量的选择、优化或替换滞环调制器等。区域电压矢量表法可精细化电压矢量的选择,本文通过分析非零电压矢量作用时间的转矩脉动机理,提出了一种改进的控制策略,仿真结果表明提出的策略可以明显降低转矩脉动。采用模型预测直接转矩控制代替传统的滞环调制器,通过分析定子电流数学模型、电压矢量选择数量,实现了对运算量的优化,选取最优的占空比和电压矢量组合实现了对转矩脉动的抑制,仿真与实验结果都验证了控制策略的正确性。最后,分析转矩脉动的测试难点,通过采集q轴电流分析转矩脉动,同时试验数据采用M/J法处理以量化转矩脉动。搭建永磁同步电机试验台架,完成了硬件和软件的设计,验证了本文提出的部分改进控制策略。