永磁电机具有转矩密度高、效率高、结构简单可靠等优点,在航空航天、轨道交通、数控装备和家用电器等领域得到越来越广泛的应用。与反电势为正弦波的永磁同步电机相比,反电势为梯形波的无刷直流电机具有更高的转矩密度。然而,无刷直流电机通常采用方波电流驱动,由于换相电感的存在,难以得到理想的方波电流,导致换相过程中产生较大的转矩脉动;另一方面,受电机设计与制造工艺的制约,无刷直流电机的反电势难以实现理想的梯形波,也会导致其转矩脉动较大,限制了其在高性能场合的应用。因此,研究无刷直流电机的转矩脉动抑制技术,对于促进此类高转矩密度电机的推广应用具有重要意义。本文以无刷直流电机及其驱动控制系统为研究对象,以提升转矩密度、降低转矩脉动为目标,从优化电流波形、新型矢量控制策略、电流调节和多相永磁电机控制四个方面开展无刷直流电机优化电流控制技术研究。首先,针对内置式无刷直流电机,借助dq轴电感矩阵与αβ轴电感矩阵之间的数学关系,简化机电能量转换反电势表达式（参与机电能量转换的电压分量）,在此基础上,结合瞬时功率理论推导了内置式无刷直流电机的优化电流通用解析表达式,该方法能够同时考虑电感饱和效应和非理想反电势对转矩的影响。通过样机有限元仿真和静态转矩实验测试,对比了相同有效值情况下方波电流、正弦波电流和优化电流的驱动特性,仿真和实验结果均表明优化电流在转矩脉动抑制方面明显优于其他两种电流注入模式。其次,由于优化电流一般不是正弦波,在传统基于Park变换的dq坐标系下的稳态波形不是恒定的直流量,而有限带宽的比例积分（Proportional Integral,PI）调节器难以实现非直流量的准确跟踪,导致优化电流难以精确注入电机。为了解决上述问题,本文提出了一种变幅值广义矢量控制策略,将非正弦电流变换为两个正交的恒定直流分量,从而可以将无刷直流电机的数学模型近似等效为直流电机模型,实现无刷直流电机的高性能矢量控制。该矢量控制策略的控制框图与传统矢量控制类似,电流环采用传统PI调节器即可无静差跟踪优化电流指令,提高了无刷直流电机的转矩控制性能。然后,为了抑制逆变器死区效应和直轴与交轴的交叉耦合对电流调节性能的影响,进一步提高转矩控制性能,提出了一种基于自适应线性神经元自抗扰控制的改进电流调节器。该方法基于自适应谐波对消原理,利用自适应线性神经元谐波观测器估计出死区效应引起的谐波扰动,利用线性扩张状态观测器估计出交叉耦合引起的缓慢变化扰动,将上述两种扰动在系统输入端在线补偿即可实现无扰系统控制,有效补偿逆变器死区效应并实现电流环解耦控制。其中,自适应线性神经元谐波观测器根据谐波扰动的特定频率,通过最小均方算法在线连续调整观测器的权重系数,保证谐波扰动估计快速收敛。最后,将所提出的优化电流控制策略推广应用于谐波电流注入式多相永磁电机,研究其优化电流控制策略,有效抑制了次数高于相数的谐波反电势引起的转矩脉动。多相永磁电机通过坐标变换可以等效为低于相数的奇数个虚拟电机。基于推广Park变换的传统多相永磁电机矢量控制策略仅注入次数低于相数的谐波电流,无法抑制次数高于相数的谐波反电势引起的转矩脉动分量。在推广Clark坐标系,研究了各个虚拟电机的优化电流统一解析表达式,该电流考虑了次数高于相数的谐波反电势对转矩性能的影响。在此基础上,将本文提出的变幅值广义矢量控制策略分别应用于多个虚拟电机,实现了优化电流精确注入,进一步提升了多相永磁电机转矩控制性能。以谐波电流注入式五相永磁电机为例进行仿真分析,提出的优化电流控制策略将转矩脉动率从3.5%减小为1%。