目前,轮毂电机驱动电动汽车成为电动汽车驱动系统发展的主流方向之一。轮毂电机直驱的电动汽车更适合汽车发展的必然趋势,其简化了机械结构、提高机械效率、便于控制,有利于汽车集成化。但将轮毂电机安装在轮辋内,电机尺寸受空间限制,输出功率有限,因此,提高电机功率密度是电机设计时需要解决的问题。另外,轮毂电机直驱的形式会使电机的转矩波动直接作用在驱动轮系统上,极为可能造成整个轮毂结构的振动,影响电机的使用性能和控制精度,影响车辆的平顺性和驾驶的舒适性,因此设计轮毂电机时要充分分析轮毂电机转矩波动产生的原因,合理设计电机来抑制转矩波动。针对以上问题,本文设计了一款高功率密度、低转矩波动的轮毂电机,并针对轮毂电机驱动电动汽车的宽调速范围和快速响应的要求,对驱动系统的控制策略进行研究。首先,建立轮毂电机模型,并对其进行转矩波动的分析,得出影响电机转矩波动的因素,分析不同极槽配合的轮毂电机齿槽转矩、磁链谐波大小,结合定子绕组的设计,最终确定本文轮毂电机的极槽配合。其次,为得到更高的功率密度,本文构建了分块式Halbach阵列轮毂电机解析模型,通过对比不同分块数对电机性能的影响,提出了极间间隔的每极4块Halbach永磁体阵列模型。接下来将进化策略应用于Halbach永磁体阵列的优化设计中,以每块永磁体所对应的圆心角度α和同极下相邻两块永磁体充磁方向夹角β为优化变量,优化的目标函数一个是轮毂电机的气隙磁密基波幅值,另一个是其谐波失真值。对目标参数进行寻优计算,从而达到对轮毂电机Halbach永磁体阵列的优化设计的目的。最后利用Ansoft Maxwell 2D进行仿真分析,验证了其正确性。然后,为满足电动汽车宽调速范围的要求,本文采用矢量控制和弱磁控制对电机整个转速区进行控制。通过对传统SPM轮毂电机弱磁控制的局限性进行分析,提出恒转矩区弱磁控制策略。接着,利用Matlab中的Simulink模块对整个控制系统进行建模和仿真,包括空载状况下和突加负载状况下,仿真结果证明该控制策略控制稳定,响应迅速,也达到了预期的扩速效果。该论文有图75幅,表9个,参考文献70篇。