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传统的无刷直流电机(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)系统多采用PID控制且由PWM方波驱动,导致无刷直流电机存在调速响应慢,转矩脉动及噪声大的问题;同时位置传感器的使用会降低电机系统运行的可靠性。因此解决上述问题对提高电机系统的性能有重要的意义。本文以无刷直流电机控制系统为研究对象,采用空间电压矢量脉宽调制技术(Space Voltage Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)驱动BLDCM,同时设计速度环电流环双滑模控制器及负载转矩观测器。为解决位置传感器带来的问题,利用卡尔曼滤波算法对无位置传感器的无刷直流电机控制系统进行研究。首先,根据无刷直流电机的原理得出其数学模型,并介绍了SVPWM原理。根据电机数学模型及SVPWM原理使用Matlab/Simulink仿真软件搭建了无刷直流电机及其驱动系统的仿真模型。仿真结果验证了SVPWM驱动无刷直流电机具有良好的控制效果。其次,对滑模控制方法进行了详细的介绍,在设计出无刷直流电机滑模控制器及负载转矩观测器的前提下,搭建了基于滑模控制器的无刷直流电机双闭环控制系统仿真模型,并进行了仿真研究。仿真结果表明,基于负载转矩观测器及滑模控制下的BLDCM系统具有良好的运行特性。该方法比传统PID控制方案的运行效果更好,转速响应更快,到达稳态时间更短,并且具有较好的抗负载干扰能力。最后,对卡尔曼滤波算法进行了详细的介绍,搭建了无刷直流电机基于扩展卡尔曼滤波算法(Extended Kalman Filter,EKF)的无位置传感器控制系统仿真模型,仿真结果表明基于扩展卡尔曼滤波算法的无位置传感器控制系统能够较好的预测电机的转速与转子位置。综上所述,本文以无刷直流电机控制系统为研究对象,分别通过设计滑模控制器、负载转矩观测器、扩展卡尔曼滤波器的方法实现了无刷直流电机调速系统的控制。仿真结果表明,本文所设计的控制方案有效的提高了电机的响应速度及抗干扰能力,且基于扩展卡尔曼滤波算法的无位置传感器控制系统有较好的控制效果。