永磁无刷直流电机具有调速性能优良、机械特性硬、效率高等优点,适合电动汽车用驱动电机,但同时该类型电机存在弱磁困难、转矩脉动等问题。本文基于表面式永磁电机磁路特点,设计了一种永磁极与隐极相互交错排布的转子结构,以扩大调速范围,提高转矩密度,降低成本。利用能量法和傅里叶变换推导出该电机齿槽转矩解析式,分析给出了分数槽集中绕组单元机极槽配合表,确定了电机转矩脉动小的46极51槽的极槽配合；设计了三相对称的分数槽双层电枢绕组,以降低电磁损耗；分析了相磁势轴线、相反电动势30°相位角和霍尔位置传感器位置三者之间的相互关系,确定了霍尔位置传感器的安装位置；分析了电机气隙磁密、自感、互感与定转子结构参数的关系,根据电机额定数据对转子和定子主要参数进行了设计计算。建立电机二维电磁仿真模型,利用ANSYS软件对电机内部永磁磁场进行了仿真分析,结果表明该转子结构的磁路设计合理,且隐极具有聚磁作用；优化了永磁极与隐极的组合式磁路,磁化均匀、漏磁小、永磁材料利用率高。在分析电枢绕组自感随定转子不同位置而变化的数学模型基础上,运用MATLAB/SIMULINK强大仿真功能模块,建立了电机控制系统的PWM双闭环控制仿真模型,并对其进行了仿真分析,电机相电流、反电动势波形与理论分析相符。设计了以TMS320LF2407A为数字处理器的控制器硬软件,该控制器能够使电机平稳运行,为样机试制提供了理论依据。