随着全球能源危机和环境污染等问题的日益突出,传统内燃机汽车由于尾气排放大和能源利用率低等问题,已经不能适应现代社会的需求。为了促进汽车产业的可持续性发展,环保、高效、能源多元化和智能化的电动汽车成为目前汽车工业主流的发展趋势。分布式轮毂直驱电动汽车具有传动链条短、结构紧凑、驱动系统效率高、各轮转矩独立可控等多方面的优点,已经成为电动汽车行业的热门研究方向。轮毂电机作为分布式轮毂直驱电动汽车的核心部件,受到了国内外学者们的关注。本文以永磁轮毂电机为研究对象,对电机矢量控制策略下的转速环设计和负载转矩补偿展开了深入研究。本文介绍了轮毂电机驱动技术的发展现状,分析了轮毂电机性能需求,并选择调速范围宽、输出转矩波动小、功率密度高的永磁轮毂电机作为研究对象。然后以永磁轮毂电机的矢量控制策略为基础,分析了永磁轮毂电机的结构和特点。并推导了矢量控制下电流的坐标变换关系和电机的数学模型,给出了空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)原理。在MATLAB/Simulink中根据i_d(28)0的矢量控制方法搭建了电机控制模型。针对传统PID控制在永磁轮毂电机控制中存在的控制精度和动态性能的不足,分析了滑模控制的特点和控制性能,在电机矢量控制转速环中设计了一种非奇异快速终端滑模(NFTSM)控制,并提出了一种基于模型参考自适应(MRAC)的转速辨识方法,实现了电机转速环滑模控制过程中电机转速、转子位置信号的准确测量。在MATLAB/Simulink中搭建了上述控制方法的仿真模型,仿真结果表明本文设计的非奇异快速终端滑模控制具有响应快、超调小、动态性能好、鲁棒性强等特点,设计的转速辨识方法也可对电机转速、转子位置进行精确快速的追踪。针对永磁轮毂电机在恶劣工况下转矩输出变化较大的问题,研究了电机控制电流前馈补偿控制策略。设计了一种电机负载转矩观测器并将其与电机转速环滑模控制进行有机结合,构成了前馈-反馈控制系统。仿真结果表明,所设计的负载转矩观测器的观测速度更快,补偿效果更好,可以有效提高电机运行时的抗干扰能力。最后,在上述理论与仿真分析的基础上,搭建了基于Keil uVision5的永磁轮毂电机实验平台,对本文所设计的基于非奇异快速终端滑模控制和负载转矩补偿的前馈-反馈控制系统进行实验验证。得到的实验结果与仿真结果相符,验证了本文所提出的控制方法的有效性和实用性。