煤矿皮带机在井下运输系统中占据十分重要的地位,它的安全可靠运行,直接关系到企业的生产效益和人员的生命安全。本文分析了现有的煤矿皮带机驱动方式,打破了传统的异步电动机带减速机配合滚筒的结构局限性,设计了一种利用外转子永磁同步电机直接驱动煤矿带式输送机的直接驱动方式,从而实现了高效节能的机电一体化零传动结构。通过对该电机控制策略的研究与分析,本文决定采用矢量与无模型自适应控制相结合的方案,其工作主要如下:首先介绍了国内外外转子永磁同步电机的发展趋势及其在煤矿皮带运输机上的应用情况,并对电机本体进行基本介绍。根据该外转子永磁同步电机不同坐标系下的数学模型,给出了PWM矢量控制策略。其次,根据矿井皮带运输机的运行特点和要求,提出一个理想的’S’型启动曲线,并设计出无模型自适应调速控制器代替传统的PID控制器。通过调节输入输出参数使得电机达到最佳启动状态,从而实现无模型的数据驱动控制。其免去了对被控系统建模的繁重工作,也抑制了由于负载随机变化所带来的扰动。为了提高伪偏导数的利用率,加快系统的响应速度,本文将其与滑模控制相结合,改进后的算法在电机驱动中获得了较好的调速性能。最后,设计了一套采用外转子永磁同步电机作为皮带机输送机直驱电机的调速系统,并给出该系统的相关硬件电路图设计、软件控制流程和各主要元器件的选型。为了验证改进控制算法的可行性以及无模型自适应控制在该电机驱动控制中的调速性能,对其在MATLAB/SIMULINK仿真软件平台上进行建模与仿真分析,并与传统的PID速度调节器进行比较。仿真的结果表明,无模型数据驱动控制成功的实现了对给定速度曲线的追踪,显示出较强的抗干扰特性;改进的控制算法在仿真中也获得了较好的跟踪性和鲁棒性,并且加快了系统的相应速度,缩短了调节时间,验证了该算法的有效性。