无刷直流电机是一种集电机技术、电力电子技术、控制理论和计算机技术等科学技术于一身的机电一体化产品。无刷直流电机的前身是有刷直流电机,它既保持了传统直流电机的良好的调速性能,又解决了原来机械换相和电刷产生的一系列问题,在当前社会的各个领域都有较广泛的应用。本文以无刷直流电机为研究对象,对影响电机性能的转速和转矩进行了分析,分别提出了转速控制和转矩控制并设计了相应的控制律,主要内容如下:首先,根据无刷直流电机的结构特点和工作方式,本文介绍了无刷直流电机的基本结构、基本原理以及驱动方式。在此基础上,以两极三相无刷直流电机为例,分析了电机相电压与相电流、电阻、电感等之间的关系表达式,并将电机电压表达式从三相坐标系转换到了两相坐标系,建立了无刷直流电机的数学模型以及基本表达式,为后续电机系统的转速控制和转矩控制的设计研究奠定了理论基础。其次,针对无刷直流电机的转速控制,本文针对受到两种不同类型的外部扰动的电机系统进行了研究分析。1)对于存在内部参数化不确定以及受到外部未知但有界扰动的无刷直流电机系统,本文采用了鲁棒自适应控制,通过对电机系统的稳定性证明与分析,本文所设计的鲁棒自适应律能够保证电机系统的稳定性;2)对于存在内部参数化不确定以及受到外部未知但可建模扰动的无刷直流电机系统,本文采用了基于扰动观测器的自适应控制,对外部扰动利用扰动观测器对其进行估计,并将估计值综合到控制律中。最后通过数值仿真进行了验证,仿真结果表明,控制律能很好地估计外部扰动并抵消其对电机系统的影响,而且电机转速渐近跟踪上了其期望轨迹,电机系统表现了良好的性能。再次,针对无刷直流电机的转矩控制,本文利用电机电流与转矩之间的比例关系,分析了存在内部参数化不确定以及受到外部未知扰动的电机系统。本文考虑电机受到正弦波形的外部扰动,其相位、频率、幅值等信息均未知,仅知道产生扰动的外部系统的阶数。对于此,本文设计了基于内模原理的自适应控制律。首先考虑无外部扰动的电机系统,设计了基底控制律,保证了无扰电机系统的稳定性;然后针对存在外部扰动的电机系统,采用内模原理对扰动进行观测,并将其与基底控制律结合形成最终的自适应内模控制律。并通过数值仿真验证了所设计的控制律,结果表明外部扰动能被准确估计并抵消,电机系统的电流很快达到期望值即转矩达到期望值,电机系统具有良好的稳定性。最后,对全文工作做了总结并对未来工作进行了展望。