永磁同步电机因其能量变换效率高等方面的优势,被广泛用于电动汽车的驱动控制系统中,但电动汽车经常工作于转矩控制模式,故对电机的转矩性能有一定要求。电机的转矩性能通常包括转矩脉动和转矩精度两个方面,目前用于提高转矩性能的研究大多集中于转矩脉动方面,而转矩精度方面的研究却很少。转矩精度是一种用于衡量实际输出转矩与设定转矩之间偏离程度的性能指标,并且转矩精度越高,实际输出转矩越接近于设定转矩。良好的转矩控制精度有利于保障电动汽车输出转矩的合理分配,提高汽车运行的稳定性与安全性,因此,提高转矩精度也逐渐成为永磁同步电机领域的研究热点之一。本文从以下几个方面进行深入研究:1.基于理想情况下的永磁同步电机数学模型以及空间电压矢量脉宽调制技术,介绍一种直接转矩控制的改进方法,并通过仿真验证了该方法可有效地解决传统直接转矩控制磁链与转矩脉动大的问题。2.对直接转矩控制下永磁同步电机输出转矩精度的影响因素进行研究,通过模型计算和电路分析详细分析铁心损耗以及逆变器死区效应对转矩反馈计算的影响,并通过有限元和电机控制仿真验证了铁心损耗和逆变器死区效应会导致电机输出转矩精度下降。3.研究永磁同步电机高转矩精度控制策略,提出一种基于磁链解耦的直接转矩控制方法,用于改进负载动态变化时磁链估算的性能,并通过仿真对其有效性进行了验证。还针对铁心损耗与逆变器死区效应产生的转矩损失提出具体的补偿方案,提出了高转矩精度控制策略,仿真结果表明该控制策略可有效弥补由铁心损耗和逆变器死区效应带来的转矩误差,有效地提高转矩控制精度。基于以上研究,在自行设计并搭建的实验平台上完成了基于磁链解耦的直接转矩控制以及高转矩精度控制策略,并进行了转矩精度对比实验,实验结果表明本文提出的永磁同步电机高转矩精度控制策略是可行和有效的。