随着稀土永磁材料和电力电子器件的不断发展，以及微电子技术和控制技术快速进步的情况下，无刷直流电机取得了广泛的发展和应用。无刷直流电机是在有刷直流电机去除了换相装置和电刷设备的基础上产生的，因此电机磨损的不稳定性降低了。无刷直流电机依据其简单的结构、较高的功率和效率、体积小、控制和维护方便等特性在常用电器设备、航天航空、办公自动化、汽车等领域得到了广泛应用。由此，对无刷直流电机控制系统的研究有了重要的理论依据和现实意义。此文针对无刷直流电机控制系统的速度调节控制算法和转矩的脉动抑制作了深入的研究设计。首先，根据目前无刷直流电机的发展历程、应用领域和国内外研究现状得出了无刷直流电机在智能控制技术快速进步情况下的发展方向。其次，依据无刷直流电机的基本工作原理得出了电机数学模型中的矩阵方程，并由数学模型建立了基于MATLAB/Simulink的电机仿真模型。针对无刷直流电机变量多、耦合强的复杂系统，对PID调速控制器的模型进行了优化改进。首先设计了Anti-windup PI的调速控制器，此控制器是保证系统出现饱和时，尽快退出饱和状态，达到减小系统超调量的目的；并且设计了反演自适应滑模变结构控制器，使非线性的控制系统在不稳定性及外部扰动的情况下，保证了系统的动静态性能稳定。利用MATLAB/Simulink的电机模型进行仿真，对无刷直流电机调速控制器的PID控制和Anti-windup PI控制做了仿真图形的对比，实现了系统快速响应和无静差调节，从而使无刷直流电机的调速控制系统具有较好的鲁棒性和稳定性。再就是对抑制无刷直流电机换相转矩脉动的方法进行了研究，通过对转矩脉动中五种传统调制方式介绍，在H_PWM-L_PWM双斩波调制基础上，设计了滑模观测控制器控制算法来抑制无刷直流电机的转矩脉动，通过滑模观测器可以降低滑模换相的增益，因此降低了连续滑模控制的抖动并增强了系统的鲁棒性。最后，本文对无刷直流电机控制系统的软硬件电路进行了设计研究，其中主要有系统主电路、驱动电路、微处理器控制电路和保护电路等硬件电路部分的设计研究；软件部分主要是在集成的开发环境(CCS)里设计了主程序和中断定时服务子程序模块。