永磁无刷直流电机(BLDCM)是在直流电机的基础上发展起来的,具有结构简单、输出转矩大、效率高和响应快等特点。它不仅保持着直流电机调速性能好等特点,同时用电子换相取代了机械换相,解决了由换相引起的一系列问题。因此,永磁无刷直流电机近年来被广泛的运用在办公自动化、航空航天、电动汽车、工业过程控制等领域中。但是,由于其自身结构的原因,使其存在着转矩脉动的问题。当其用于一些高精度的伺服系统中,对转矩脉动的要求也更为严格,如何抑制转矩脉动也成为了衡量无刷直流电机性能的重要依据。首先,本文阐述了永磁无刷直流电机的基本结构与基本工作原理,推导出永磁无刷直流电机的数学模型,描述了永磁无刷直流电机换相时的暂态过程;介绍了永磁无刷直流电机由齿槽效应、非理想反电动势波形和电流换相等引起的转矩脉动情况;由于永磁无刷直流电机的转矩脉动主要来源于换相转矩脉动,引入Z源逆变器的附加电路,着重分析了解决换相转矩脉动的方法,并针对传统型Z源逆变器拓扑图存在的缺陷,对其结构和控制方法进行了改进,设计了改进型Z源逆变器。其次,为了验证其抑制转矩脉动的效果,本文应用了Matlab/simulink的仿真软件,分别对Z源逆变器和改进型Z源逆变器作为无刷直流电机的驱动电路来模拟实验。仿真结果表明,改进型Z源逆变器对比Z源逆变器的抑制换相转矩脉动更优,而且不存在Z源逆变器的启动电流大、输入电流断续等缺点。最后,搭建了以TMS320F2812为控制芯片的永磁无刷直流电机控制电路,同时详细的介绍了控制系统的硬件和软件的设计方案,并构建了系统实验平台。以CCS3.3软件为程序调试开发环境,测量不同转速下的相电流波形和转矩脉动波形。实验结果和仿真结果一致,证明了本文所提出的方法能够可靠有效的抑制无刷直流电机转矩脉动。