本论文主要以分数槽永磁同步伺服电动机为研究对象,深入研究转矩脉动的成因并提出一些新颖且实用的抑制方法。从电机的设计优化、制造工艺、实验测试等方面进行了系统研究,在诸多方面有创新和完善。全文的工作主要包括以下几个方面：1、首先阐述了本课题的研究背景和意义,介绍永磁同步伺服电动机的基本结构。系统总结了削弱齿槽转矩和抑制转矩脉动的方法,分析了它们使用特点以及存在的问题,分析了模块化定子结构永磁同步电动机制造过程中存在的误差。综述实验设计和稳健性设计方法,分析它们在电机设计优化中的应用现状、使用特点及存在的问题。2、研究了引起永磁电机转矩脉动的三种来源,齿槽转矩、永磁谐波转矩和磁阻谐波转矩,分析其产生机理。基于能量法推导了齿槽转矩解析表达式；推导了永磁谐波转矩和磁阻谐波转矩表达式。研究抵消法在削弱齿槽转矩中应用,包括系数抵消和直接转矩抵消,推导了实现抵消的限制条件,研究抵消法在削弱瞬时转矩谐波的应用。3、研究削弱齿槽转矩的方法。首先,分析主要设计参数对电机齿槽转矩的影响,总结了它们的取值特点并确定影响主次顺序,建立了基于实际制造水平的综合实验参数设计法的完整设计流程。接着,重点研究两种不对称V型转子结构消弱内置式永磁电机的齿槽转矩,阐述设计原理并有限元验证,基于田口正交实验设计优化转子结构,对比分析了电机的主要性能,评估了旋转方向的影响,样机研制并实验测试。4、研究了抵消法在抑制内置式永磁电机转矩脉动中的应用。采用不对称转子冲片构成轴向两段结构抑制电机的转矩脉动,研究了三种实用的转子结构,包括不对称“一”型结构、不对称“V”型结构、不对称"spoke"型结构,并确定优化设计参数,采用有限元法计算并验证分析模型的合理性,并与分段斜极转子结构模型进行性能对比,研制了三种工程样机,实验测试验证设计方法。在轴向两段式转子结构基础上,研究整体式不对称转子结构,涉及四分之一圆2极交替结构和半圆4极交替结构,分析转子结构的实现方法,从气隙磁密和齿槽转矩两方面分析抵消法实现的可行性,有限元预测了电机的主要转矩特性,验证了设计方法的合理性。5、研究了模块化定子结构永磁同步电动机的制造误差对电机转矩脉动的影响。涉及7种制造误差,分别为定子内表面圆度误差、定子槽口误差、定子铁心轴向弯曲、定子拼接处附加气隙、永磁体偏移、转子偏心、铁心边缘导磁性能变化。分析了它们的形成原因,构建了基于国内实际制造水平的统一有限元模型,有限元预测各种误差模型的齿槽转矩和瞬时转矩,确定制造误差的主次顺序。设计了两种装配工装用以改善制造误差对齿槽转矩的影响,样机研制、实验测试,评估改进工艺的效果。6、研究了考虑制造误差影响的电机稳健性设计。田口稳健性设计中增加了方差分析,纳入统一评价体系；均匀设计和响应曲面法相结合实现了双响应曲面模型的稳健性设计,设计了内外乘积表,建立了均值和方差的回归模型。基于这两种稳健性设计方法特点,建立了综合稳健性实验设计流程。