随着国家“十二五”规划的出台，政府越来越重视节能设备的开发与利用，尤其是节能电机的研究。电机是一种机电转换装置，普通型的直流电机利用机械电刷进行电机绕组的换向。但是由于电刷的存在，不仅增加了电机的整体成本，还容易引起电火花，导致电机的可靠性降低。永磁无刷直流电机不采用电刷换向的方法主要有两种：一种是用传感器来采集转子位置信号；另一种是无位置传感器的采集方法。由于传感器很容易受到周围工况的影响，因此后者是当今研究的重点。本文首先阐述了永磁无刷直流电机的多种控制方案，其次搭建了永磁无刷直流电机的暂态和稳态数学模型。为了验证研究的可行性，在MATLAB中，搭建了滑模控制器，并且利用这个控制器对电机模型进行转速控制，仿真结果表明该系统能够很好的控制电机转速，没有超调现象产生，转速达到给定值后仅有小的波动。本文依据电机的数学模型，在MATLAB中搭建了永磁无刷直流电机模块，并对其各个部分进行了仿真，仿真结果和数学计算值相符。可见，搭建的电机模型是正确的。仔细分析了无传感器控制下电机转子位置检测的各种方法，在反电动势法基础之上，设计了一种以硬件电路来实现反电动势检测的方案，这个方案简单直观，操作方便；为了解决电机初始时反电动势低造成电机启动困难问题，本文提出采用“三段式”启动技术来实现的电机启动，并在此方法上采用基于滑模变结构的速度控制，从而实现了电机的稳定运行。本文使用DSP2407作为硬件电路控制器，并且依据控制系统要求搭建了相电流检测电路，控制电机启停的按键电路，利用IR2132建立电机的驱动电路以及液晶显示电路等。