无刷直流电机具有体积小,出力大,转矩性能优异,调速范围广,过载能力强,运行效率高的优点,同时它还保留了直流电机优良的调速性能,结构简单,运行可靠。电机控制是电动汽车研究的重要技术之一,如何研发设计出动态性能好,稳定性强,可闻噪音低,结构简易且价格低廉的控制系统成为热点和难点。本文采用准正弦波无刷直流电机,包括相反电势平顶宽度小于30°的梯形波无刷直流电机以及正弦波无刷直流电机。首先对无刷直流电机控制系统的基本结构、运行原理进行简要介绍,然后建立三相静止坐标系下电机数学模型,阐述Clark变换、Park变换及其逆变换并给出同步旋转坐标系下电机数学模型。因传统位置传感器控制方案存在抗干扰能力弱,稳定性差、成本高、体积较大的缺陷,本文采用基于新型滑模观测器的无位置传感器转子位置及转速估计策略,将具有连续光滑特性的双曲正切函数的分段形式替代符号函数作为切换函数,对电流滑模观测器的估计反电势值进行二次估计,再构造一个反电势观测器,进一步滤除高频抖振信号。最后,根据计算获取转子位置及转速信息。为验证该方案的可靠性,对基于新型滑模观测器的估计反电势进行仿真分析,并与传统方案进行比较,结果显示新方案的估计结果具有明显优势,其估计反电势与电机实际反电势相位基本保持一致且抖动得到有效抑制。在电机实际制造过程中,为抑制齿槽转矩脉动常使用一些特殊的加工工艺,导致电机反电势波形非理想化。对于准正弦波无刷直流电机,本文采用基于空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的矢量控制方案,令直轴电流分量id=0,设计了无刷直流电机矢量控制系统并搭建MATLAB/SIMULINK仿真模型,仿真结果发现,基于该控制方案下的无刷直流电机控制系统拥有良好的动、静态性能,在不同负载下完成矢量控制时可实现低转矩脉动,具有响应迅速、运动平滑的特点,系统稳定可靠。最后,基于STM32完成无刷直流电机控制系统硬软件设计,搭建实验平台并在实验室完成实验测试及分析,实验结果表明所设计的无位置传感器矢量控制系统控制性能优异,具有一定的实际应用价值。