飞轮是一种常用的卫星姿态控制系统的执行机构，以常规直流无刷电机(BLDCM)为主体的飞轮体积和质量都很大，无法用于微纳型卫星。本文采用无铁心永磁无刷直流电机作为微飞轮系统的驱动电机，围绕电机的本体设计、永磁磁场和电机温度场的数值计算与理论分析等问题，对平面永磁无刷直流电机进行了系统研究。　　 论文给出了永磁平面电机的基本电磁关系，并对扇形拼接式永磁磁极产生的气隙磁场进行了三维数值分析，通过考察磁体厚度、气隙高度和磁极间隔率等参数对气隙磁密和漏磁通的影响，给出了提高磁感应强度和永磁体利用效率的途径。　　 论文在分析计算永磁微电机的基本损耗的基础上，建立了微电机的温度场模型，对电机定子电枢各部分温升情况及效率进行了仿真计算和分析。　　 论文把协同优化算法与电机电磁场、温度场逆问题的研究结合起来，对永磁微电机进行改进设计。在基本不降低样机电气性能的前提下对结构进行改进，使得改进后电机的重量有相应的减小，在永磁微电机的设计中具有现实意义。　　 在PCB板上制作出了定子线圈，采用精密机械加工工艺制作出相应电机转子及相关零部件，制作出样机，以验证仿真计算结果。