睡眠呼吸机作为一种辅助人体呼吸的通气装置,在睡眠过程中提供持续且舒适的通气压,帮助阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)患者进行治疗,达到消除病症的目的,同时改善患者的睡眠生活质量。无刷直流电机作为睡眠呼吸机的核心动力气源,其性能直接决定了呼吸机的整体通气性能,论文主要针对无刷电机控制系统进行研究与设计。根据无刷直流电机及其控制器的发展历程和研究现状,结合睡眠呼吸机相关理论和技术标准,提出了无刷电机控制系统的设计要求。采用无槽无铁芯结构的空心杯无刷电机作为被控对象,通过分析空心杯电机的结构与特性、工作原理、调速原理,构建了空心杯无刷电机数学模型。结合分数阶理论和模糊控制理论,提出了自适应模糊分数阶控制策略,分别设计了传统PI、分数阶PI、自适应模糊分数阶PI三种调速控制器,借助Matlab/Simulink仿真平台搭建了空心杯无刷电机控制系统仿真模型,完成了不同控制器作用下的仿真对比实验与控制系统性能分析,结果表明自适应模糊分数阶PI控制器较另两种更优。根据控制系统设计的目标要求,选取STM32F103作为控制系统硬件设计的主控芯片,完成了电源、驱动、逆变、霍尔传感器检测、电流电压采样等关键模块的硬件电路设计。以MDK开发工具中的Keil uVision5作为系统开发环境,设计了系统主要功能模块的软件程序,并给出了关键算法的流程图。最后,通过对所设计的无刷直流电机控制系统及睡眠呼吸机样机进行测试,处理且分析了实验数据,实验结果表明模糊自适应PI控制算法能有效提高系统的控制性能,满足设计性能指标要求,验证了所设计控制系统的可行性与合理性。