永磁无刷直流电机因其高效性和控制简单,已获得广泛应用,并开始在一些有特殊要求的军工场合获得应用。本文基于永磁无刷直流电机的短时力矩提升以及带负载总停并锁定两个特殊军工应用场合,针对大电感重载情况相电流移位导致转矩下降问题以及带载急速制动并锁定的制动力矩可控性和锁定力矩的跟随性问题进行了研究。本文首先分析了永磁无刷直流电机低速运行时电流环PWM_ON调制方式换相期间的换流特点,针对由PWM_ON调制引起的换相电流脉动提出特定占空比增量控制法,在电机低速运行时能够完全抑制换流脉动。仿真及实验结果验证了理论的可行性。其次,就大电感重载情况短时力矩提升问题,本文从提升单位电流的转矩着手,采用换相角提前使相电流中线与反电势中线重合的控制方式,在相电流对称的前提下,推导出换相超前角公式,解决相电流相位滞后问题,从而实现单位电流输出转矩的提升。仿真和实验结果表明,采用超前相位角法能够明显提升输出转矩。再次,本文就永磁无刷直流电机带负载急停锁定问题,提出逐周期限流反接制动控制法,在保证急速制动的前提下获得可控的制动力矩;当电机转速降低到给定值后,采用不对称跟随锁定方法,按HALL位置区间进行转子位置跟随,并利用不对称制动转矩锁定转子位置。仿真结果表明了理论的有效性。另外,文章还详细介绍了基于TI公司TMS320F28069控制芯片的驱动控制硬件平台,在该平台上完成了上文实验验证,并通过CAN通讯实现了上位机对电机运行状态的监测,包括状态监督以及发送指令控制。