直接驱动系统常使用弧形永磁同步电机实现往复弧形运动,消除中间机械传动装置带来的不利影响,克服间接驱动系统的劣势,降低系统的复杂性,改善系统精度,提高了效率和可靠性。本文以带有端部绕组的弧形永磁同步电机为研究对象,针对转矩波动显著的缺陷,从控制策略的角度,研究转矩波动的补偿控制技术;抑制转矩波动,改善转动的平稳性,拓展平稳转动行程。首先,根据弧形永磁同步电机结构的特殊性,建立了数学模型;基于此搭建了弧形永磁同步电机及其伺服控制系统的仿真模型。通过与伺服控制系统联合仿真模型进行比较,验证了基于数学模型的仿真模型的有效性。数学模型仿真节省仿真耗费的时间和资源,便于参数的调整,为补偿控制技术的研究奠定了基础。其次,在分析转矩波动形成原因的基础上,研究了转矩波动的补偿控制技术。针对行程中间区域,分别基于端部绕组和电枢绕组,对转矩波动进行补偿控制,并进行了比较。随后,针对行程边缘区域,基于端部绕组对转矩波动进行补偿控制。根据比较结果,将两种补偿控制技术进行改进和综合,即转矩波动的综合补偿控制技术,对整个转动行程的转矩波动进行了补偿控制。在原理分析的基础上,将补偿控制技术在伺服控制系统中得以实现,且通过仿真验证了补偿控制效果。研究结果表明,补偿控制之后,转矩和速度更加平稳,拓展了平稳转动行程,改善了转动的平稳性。最后,以带有端部绕组的弧形永磁同步电机为控制对象,搭建了伺服控制系统的实验平台,包括伺服控制系统的硬件系统和补偿控制技术的软件程序。在其基础之上,进行补偿控制效果的实验测试,验证了转矩波动补偿控制技术的有效性。