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齿驻波无刷双馈电机在变速恒频发电和调速驱动领域具有广阔的应用潜力。随着齿驻波无刷双馈电机实践应用的增多,对无刷双馈电机的动态响应提出了更高的要求,对无刷双馈电机控制系统提出了更多的控制目标。本文主要研究了齿驻波无刷双馈电机在不同运行模式下的矢量控制策略和电机无位置矢量控制策略。依据论文提出的无刷双馈电机等效电路建立仿真模型验证不同的控制策略,最后在1/3对极30kW无刷双馈电机实验平台上验证了无刷双馈电机控制策略的有效性。仿真和实验结果证明了论文所提矢量控制策略对电机动态响应有显著改善。首先,本文回顾了无刷双馈电机及其控制系统研究历史和现状,介绍了国内外学者对于优化无刷双馈电机性能的主要工作和无刷双馈电机控制系统的研究历程。分析了无刷双馈电机及其控制系统存在的问题和研究的意义。其次,详细地分析比较了不同转子结构的无刷双馈电机气隙磁场分布在不同负载工况下的规律。基于齿驻波原理设计的无刷双馈电机在负载变化时,气隙磁场稳定,方便控制策略的实施。再次,根据不同性质的负载对齿驻波无刷双馈电机内部磁场作用不同,详细地分析了齿驻波无刷双馈电机磁链和转矩的构成。齿驻波无刷双馈电机电磁相互作用,定子绕组通过转子绕组存在间接耦合,不利于等效模型的分析。本文引入一种双馈永磁电机作为参考,其具有物理结构明了,各部件的磁场作用清晰,等效电路易于分析。根据电路叠加定理和双馈永磁电机等效电路,推导了齿驻波无刷双馈电机的等效电路和动态数学模型,将齿驻波无刷双馈电机等效为控制侧等效电路和功率侧等效电路,并在Matlab中建立仿真模型,仿真和实验验证了齿驻波无刷双馈电机等效电路的可行性和正确性。本文所提的等效电路物理意义明确,参数易于测量和计算。然后,本文基于动态数学模型提出了齿驻波无刷双馈电机矢量控制策略。基于功率绕组磁链定向和转子转速变换的矢量控制策略在不同的工况下仿真和实验,验证了控制策略对齿驻波无刷双馈电机动态性能的改善。为了提高齿驻波无刷双馈电机控制系统的可靠性,本文提出了基于功率绕组频率闭环的独立发电系统的无位置控制和基于模型参考自适应的磁链转速观测器,实现了无位置传感器的齿驻波无刷双馈电机矢量控制。最后,论文根据无刷双馈电机的耦合等效模型分析齿驻波了无刷双馈电机低频振荡的原因,并提出了抑制振荡的工程方法和改进的控制策略,通实验验证了控制策略对电机低频振荡的抑制作用。