中文摘要：

本申请项目围绕具有三自由度的Halbach阵列永磁球形同步电动机，研究Halbach阵列永磁体磁化角度、磁钢厚度及排列方式对电机运行性能的影响，通过对磁钢结构的优化以提高电机运行性能；研究各自由度之间的电磁耦合关系及其对电机控制性能的影响，研究消除这些不良影响的具体措施；建立三自由度Halbach阵列永磁球形同步电动机力学模型，深入分析各自由度之间的力学耦合关系，研究力学解耦控制策略，以提高电机的动、静态性能及稳定性；建立三自由度Halbach阵列永磁球形同步电动机运动学模型，研究适合于该电机特点的求解运动学正逆问题及轨迹规划算法；针对三自由度Halbach阵列永磁球形同步电动机特点，基于DSP嵌入式处理器设计电机驱动控制系统，使其具有良好的控制性能和快速的动态响应。本项目研究成功将填补国内外在这方面研究工作的空白，使我国在该领域的研究处于国际先进水平。