永磁无刷直流电机(PMBLDCM)具有结构简单、调速性能好、效率高等优点。但永磁无刷直流电机的电磁转矩会产生脉动,带来噪声、震动等问题。另外,在某些特殊的情况下,额定转速以下的调速范围满足不了系统的要求。因此永磁无刷直流电机的转矩脉动抑制和扩速能力成为本文主要的研究内容。本文提出了一种基于瞬时功率理论的永磁无刷直流电机控制策略,该策略可以很好地抑制转矩脉动并且能够进行弱磁扩速运行。本文首先介绍了永磁无刷直流电机的结构和基本工作原理,推导了电机数学模型。在介绍了瞬时功率理论的基本定义的基础上,结合电机的数学模型,提出了基于瞬时功率理论的永磁无刷直流电机的转矩恒定控制和弱磁扩速控制策略。转矩恒定控制策略是利用瞬时功率理论推导得到瞬时转矩与电流和磁链函数之间的关系。通过给定转矩和磁链函数得到相应的参考电流,并应用电流滞环控制,使实际电流跟踪参考电流,实现电机输出转矩恒定。弱磁扩速控制策略是通过改变无功分量,增加直轴去磁电流以达到等效弱磁的效果,从而实现基速以上的转速调节。为了验证控制策略的正确性和优越性,本文应用Matlab/Simulink仿真软件构建非理想反电动势电机模型,并分别应用于传统双闭环控制以及转矩恒定控制。仿真对比表明转矩恒定控制策略可以抑制传统控制固有的转矩脉动。另外通过仿真建立最大转速与无功分量和负载转矩之间的关系表,并使用查表法对永磁无刷直流电机的弱磁扩速控制进行了仿真实验验证。最后本文给出了以TMS320F2812为控制核心的永磁无刷直流电机控制系统的硬、软件设计方案,并搭建了系统实验平台。以CCS3.3软件作为程序调试开发环境,对转矩恒定控制和弱磁扩速控制进行了实验和分析,结果表明本文提出的基于瞬时功率理论的永磁无刷直流电机的控制策略能有效地抑制转矩脉动和扩大调速范围。