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开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor，SRM)因无需稀土材料，且具有可靠高、启动力矩大、效率平台宽等突出优点而受到广泛关注。控制器是开关磁阻电机驱动系统(Switched ReluctanceMotor Driver System，SRD)的关键，其控制算法是SRD的核心，而寻找最优控制参数组合是提高SRD性能的难点，模型是解算最优控制参数的基础。为提高SRD的性能，论文重点研究SRM建模方法，以期建立准确的系统仿真平台并解算最优控制参数，并设计实现高性能的SRD。 SRM电机模型包括磁特性模型和损耗模型等。磁特性模型的建立技术当前主要采用解析法和智能法。前者适用于运算开销敏感应用，如控制参数实时解算，但大多存在二次近似的问题，转矩计算开销较大;后者多适用于精度敏感应用，如仿真系统，但目前存在过学习、结构不合理、泛化能力不足等问题。传统铁损建模方法存在无法准确获取材料参数和难以实时计算问题。针对上述问题，论文改进了磁特性模型和铁损模型，并结合智能法磁特性模式和铁损模型建立开关磁阻电机驱动系统模型，可提高电流和效率仿真的精度;而结合解析法求解控制参数，为控制参数优化提供基础。主要研究工作如下: (1)建立了基于最小二乘支持向量机（Least Squares Support Vector Machine，LSSVM）的多输出SRM磁特性模型:将原单输出级联方式模型改进为多输出方式，避免了累积误差对转矩的影响;改进混合多项式的高斯核函数，提高了LSSVM泛化能力。与传统单输出级联模型比较，测试样本上，电流均方误差从1.97×10-2 A2下降到2.168×10-3 A2，转矩均方误差从2.1×10-3 Nm2降低到3.577×10-4Nm2。此外利用三角函数改进了传统SRM磁特性解析模型，避免了转矩计算中二次近似带来的误差和计算量的增加，保持同等精度同时大幅降低了转矩计算的乘和加操作，为控制参数实时解算奠定了基础。 (2)建立了非线性铁损虚拟电阻模型:采用了一种数据剥离法得到测量中额外消耗电流，引入虚拟电阻法模拟铁损消耗的额外电流，解决了传统铁损建模中问题。模型与现有SRM磁特性模型结合后，可仿真精度更高电流，与实测电流峰值(30.8A)的绝对误差从4.955A降低到0.68A。效率误差也从23.6％降低到1.49％。 (3)建立了驱动电路模型以及其他机械、控制部分模型，结合改进的LSSVM SRM磁特性模型和铁损模型，构建了开关磁阻电机驱动系统模型及仿真平台。仿真与实测比较，速度最大误差4％，转矩最大误差2％，效率最大误差5％，具有良好的一致性。 (4)提出一种非线性解析法计算最优开关角度:在改进磁特性解析模型的基础上，得到小电感区的非线性电感模型，基于此模型推导出计算最优开关角度的解析公式并解算出最优开关角，避免了传统解析模型计算最优开通角在SRM高速情况存在较大误差问题。与根据传统线性电感模型计算出的开关角比较，系统效率提高了0.9％～2.6％，仿真与实测结果均很好的验证了此结果。不但验证提出的优化方法的有效性，同时证明本文改进模型的应用有效性。最终此优化方法应用到SRD中，进一步提高了SRD性能。 (5)利用核心为Cortex-M3的STM32为主控芯片设计实现了控制器，结合设计的电容自举式功率变换器以及霍尔位置传感器、康铜丝电流采样电路，设计实现了高性能的SRD，其控制精度高、实时性好，角度位置控制误差小，应用了最优开关角解算，提高了SRD性能。