永磁直驱伺服系统相比于传统的伺服系统,去掉了减速传动机构,没有传动齿轮间隙和运动滞后,避免了减速机弹性形变、传动误差和组件摩擦的影响,能够达到更高的定位精度、效率和响应能力,并能降低振动噪声和维护成本,现已被广泛应用于航空航天、军用设备、机器人、数控机床等领域。但其核心部件伺服电机因与负载直接相连,更易受到复杂多变转矩扰动的影响,特别是在低速工况下,这种影响表现得愈加剧烈。鉴于此背景,本文立足于永磁直驱伺服电机,重点对其低速运行状况下的转矩扰动抑制技术进行研究。首先,本文对永磁直驱伺服系统的概况和应用现状进行了阐述,并对现有的转矩扰动抑制方法进行了归纳,进一步结合项目背景提出了本课题的研究问题和研究内容;分析了永磁同步电机的数学模型和矢量控制原理,并给出了速度环和电流环的整定方案及传递函数,为后续的转矩扰动抑制技术研究奠定了基础。其次,本文对比例-积分（PI）速度控制策略的局限性进行了分析,从其抗扰性能不足的角度出发,引入降阶状态观测器（RSO）对转矩扰动进行估计,并通过前馈通道进行补偿,但传统的降阶观测器在电机低速爬行状况下进行补偿时可能会因补偿滞后造成转子谐振。针对这一现象,本文对其补偿谐振机理进行了理论分析,在此基础上,提出一种无补偿滞后的改进降阶状态观测器（DRSO）,通过引入具有超前调节特性的微分模块,将转速估计偏差微分后叠加到估计转矩输出端,从而显著提高补偿响应速度,解决了低速补偿谐振问题。同时,通过仿真和实验进一步验证了所提出改进策略的正确性和有效性。再次,为了克服在传统PI控制策略基础上引入改进扰动观测器会增加参数调节难度以及需要依赖精确转速反馈信号的难题,本文提出了一种新型的转子位置追踪控制（RPTC）策略。在该策略中,考虑到转子位置与速度之间的微分关系,将速度指令转化为实时转子位置轨迹,并在位置-电流两环框架下引入内模原理设计RPTC控制器,从而平滑追踪转子位置,实现速度稳定。此外,还从鲁棒稳定性和抗干扰能力两个方面对RPTC控制器进行了参数设计。仿真和实验表明,所提出的控制策略能在低速下进一步抑制转矩扰动,且无需具体的扰动信息,对速度反馈精度不灵敏,实现简单。最后,为了对所提出的低速补偿谐振现象和扰动抑制策略进行验证,本文研制了一套永磁直驱伺服电机用实验平台,并设计了相应的软硬件,包括主功率电路、电机旋变解码电路、采样调理电路、DSP+FPGA控制算法架构等。基于该实验平台,开展了一系列对比实验,充分验证了所提转矩扰动抑制策略的正确性和有效性。