初级永磁型磁通切换永磁直线电机(The primary permanent magnet linear flux-switching permanent magnet,简称LFSPM电机)是一种新型结构的定子永磁型双凸极电机,不仅具有效率高、功率密度高等诸多优点,且具有于传统次级永磁型直线电机相似的磁场变化规律和相对较低的制作成本,有较好的应用前景。本文以一台6槽/17极LFSPM电机为研究对象,对电机推力波动抑制以及高性能控制策略进行深入的理论分析与仿真研究,同时研制了以A&D5435装置为核心的高性能数字化电机驱动控制系统,进行了实验验证。本文所得结果为LFSPM电机在伺服机床、电驱动系统、电磁弹射以及交通轨道等领域的推广应用奠定了重要的理论与技术基础。论文主要的研究成果包括如下几个方面:1、阐述了 LFSPM电机的基本结构和工作原理,创建了 LFSPM电机的有限元模型,给出了电机绕组磁链、电感以及反电动势等参数的计算方法,同时根据LFSPM电机双凸极的结构特点,利用有限元与傅里叶分析相结合的方法构造LFSPM电机单齿结构,对LFSPM电机的定位力进行推导、分析与测量。2、推导了 LFSPM电机的数学模型,研究电压空间矢量PWM控制方法,根据LFSPM电机自身结构与电磁性能的特点,设计了电流环、速度环以及位置环,分析了一定条件下传递函数的近似处理原则,并改进了一种参数辨识自适应控制算法,提高了参数辨识精度,另外,在矢量控制系统的基础上,提出了一种基于电流反馈解耦控制的定位力补偿方法,并得到了仿真与实验结果的验证。3、结合LFSPM电机的新型结构特点与电磁性能,提出了一种通过注入高频低压脉冲来初步计算LFSPM电机动子初始位置区间的新型辨识方法,随后基于非线性铁心饱和效应,提出了一种基于脉宽电压矢量注入的初始位置检测两步法,最终确定LFSPM电机动子初始位置,实现了 LFSPM电机零速状态下的位置检测。4、提出了一种低速下采用脉振高频信号注入法和中、高速下采用扩展反电动势法的LFSPM电机无位置复合控制策略,给出了复合控制的平滑切换方法,同时构造合适的非线性扩张状态观测器使LFSPM电机的无位置检测跟随误差趋于零,实现了全速状态下对LFSPM电机位置信号的准确跟踪。5、针对LFSPM电机双凸极结构引起的较大定位力,从控制角度出发,提出了一种抑制时变周期LFSPM电机定位力的自适应x域重复控制策略,随后设计非线性反馈控制器,使逼近误差随周期数的累加而呈现减小的趋势,保证了系统的全局渐近稳定性,最后搭建x域重复控制器控制模型,实现了 LFSPM电机推力波动的抑制。6、创建了有限元数值计算获取离散数据的LFSPM电机Matlab/Simulink仿真模型,搭建了基于A&D5435装置的LFSPM电机数字驱动控制系统实验平台,并通过实验研究验证了所提控制算法的可行性。