无刷直流电机因其运行效率高、可靠性好、调速性能优越、使用寿命长等诸多优点,受到很多行业的青睐,被广泛应用于工业控制、航空航天、家用电器、电动汽车以及机器人等领域。随着科学技术的发展和新材料的出现,无刷直流电机伺服系统正朝着智能化、小型化、集成化的方向发展,而传统的无刷直流电机伺服系统通常体积较大,应用较为不便,不符合消费者的需求。不同于传统的控制器与驱动器分离的无刷直流电机伺服系统,本课题基于无刷直流电机驱控一体化的发展趋势,从电机驱动控制的稳定性、准确性和快速性出发,提出对无刷直流电机驱控一体化的研究与设计,以STM32为控制核心,在硬件上实现将驱动器集成于控制器中,减小伺服系统的体积,结合FOC矢量控制算法,实现系统的稳定控制。本文的主要工作内容如下:（1）对无刷直流电机基本工作原理和控制策略进行研究。通过分析无刷直流电机的结构组成,深入剖析其工作原理,结合电机运行特性和坐标变换原理,构建无刷直流电机的数学模型;比较传统PID控制和FOC矢量控制算法,分析SVPWM调制技术,对直流无刷电机控制算法进行研究,确定控制方案。（2）将控制器和驱动器集成为一体,完成无刷直流电机驱控一体化系统的硬件设计与软件设计。按模块化设计思想,以STM32F405RGT6为控制核心和DRV8301为驱动核心,结合电源模块设计、通信模块设计、采样模块设计完成硬件电路设计;软件设计主要分为主程序设计和中断服务子程序设计,利用STM32Cube MX和Visual Studio Code开发环境进行电流环、速度环、位置环控制程序的设计,实现FOC控制算法。（3）对无刷直流电机驱控一体化系统进行实验测试和结果分析。对实验波形和传感器信号进行分析和验证,完成电机的闭环调试,对电机实际运行结果进行分析。结果表明,在低速、中速、高速条件下,系统均稳定可靠运行,转速误差不超过15r/min,波动较小,响应时间和调节时间较短,且位置控制误差不超过0.19°,控制性能优越,基本满足设计要求,实现了无刷直流电机驱控一体化设计。