电机作为一种机电能量的转换装置,应用的范围广泛。本文选择无刷直流电机作为研究对象。无刷直流电机具有体积小、噪声低、电磁干扰小、调速范围广等优点,在各个领域都有广泛的应用,例如:机器人、医疗、航空航天、以及家用电器等。因此,对无刷直流电机控制系统的研究,提高系统的稳定性有着重要的意义。本文首先介绍无刷直流电机的基本原理和数学模型,阐述了无刷直流电机的几种工作特性,并对无刷直流电机经典的双闭环控制进行了分析。其次,针对无刷直流电机容易受到外界扰动和内部参数变化的影响,传统的PID控制不能适应系统参数的变化,对此,提出以滑模变结构控制算法控制无刷直流电机的策略。本文在双闭环控制策略的基础下,通过对无刷直流电机运动方程式的推导,利用滑模变结构控制算法设计了改进速度环控制的方案,并在Maltlab/Simulink仿真软件上验证了该算法。仿真结果表明:相较于传统的PID控制,变结构对时变的无刷直流电机控制系统具有更强的鲁棒性。最后,设计了以STM32为控制芯片无刷直流电机的驱动电路,包括主电路、光耦隔离保护电路、霍尔位置检测电路、电流采样电路、总线电压和温度采样电路,并搭建了系统的实验平台。通过软件和硬件的调试,证明设计的驱动电路可行性,对相关的实验结果进行了说明。