目前常用的无位置传感器无刷直流电机的启动方法存在转子定位误差大、换相时刻不准确、电机带负载启动不稳定等缺点,从而导致无刷直流电机启动失败或出现抖动、反转等现象。因此,研究出一种可靠性高、抗干扰性能优、具有实际应用价值的启动方法是至关重要的。首先,介绍了无刷直流电机的发展现状和应用领域,详细阐述了基于不同方法的无位置传感器控制技术,以及典型启动方法的优缺点和目前国内外对启动方法的研究现状,分析了无刷直流电机有/无位置传感器的工作原理,并建立了无刷直流电机的数学模型。其次,针对传统三段式启动方法所造成的转子定位和换相时刻不准确等缺点,提出了一种改进型的启动方法。首先采用长、短脉冲电压矢量结合的方式向绕组通电,对转子精确定位,将转子位置确定在°±15电角度的范围内。加速阶段将对应电流差值与电流阈值对比作为换相条件,实现转子闭环加速,简化了加速阶段换相时刻的检测过程。当转速增加到一定值时,采用平均值法实现电机的平滑切换,保证了电机从外同步运行到自同步运行状态的平稳过渡。在反电势自同步运行阶段采用线电压差值法来获取反电势法过零信号,选择满足该方法应用条件的PWM的调制方式。之后基于Matlab/Simulink建立了无刷直流电机的仿真模型,并对改进后的启动方法进行了仿真验证,仿真结果表明了改进型三段式启动法的合理性。最后,通过对系统软、硬件的设计,搭建了以STM32为主控芯片的系统实验平台,利用实验平台测试出电机启动过程中出现的波形图,并分析了实验结果。实验结果表明:本文提出的改进型三段式启动方法能保证电机由静止启动、加速至稳定运行整个过程均处于闭环状态,电机启动过程稳定、无失步或启动失败现象,证明了本文所提启动方法的可行性及有效性。