随着电力电子技术的发展、无位置传感器技术的出现以及多种转矩脉动抑制方法的提出,无刷直流电机控制技术得到飞速发展,无刷直流电机的应用也随之越来越被人们重视,应用的领域也越来越广泛。同时,随着现代控制理论与智能控制技术的快速发展,以及所体现出来的自适应能力强、实时信息处理速度快等特性,使得在一些高精度、高性能无刷直流电机应用领域中,现代控制与智能控制占有越来越重要的地位。本文首先介绍无刷直流电机的技术特点、研究现状以及发展趋势。阐述了无刷直流电机的基本结构和运行原理,分析了无刷直流电机的数学模型,推导出无刷直流电机的状态方程。分析了无刷直流电机主要参数对控制系统性能的影响。其次,介绍了无刷直流电机的几种控制策略,对比分析了几种控制策略的优缺点。阐述了无刷直流电机直接转矩控制策略的原理,在此基础上,采用模块化的思想,完成了无刷直流电机直接转矩控制方案的设计。再次,对现代控制理论中状态观测器的原理和滑模变结构进行研究,在此基础上提出了一种基于分段式滑模变结构反电动势状态观测器的方法,并将其应用到无刷直流电机的直接转矩控制系统中。分析了无刷直流电机直接转矩控制系统的状态方程和控制策略,完成了基于分段式滑模变结构反电动势状态观测器的无刷直流电机直接转矩控制系统的设计。最后,本文在MATLAB/SIMULINK下搭建了基于分段式滑模变结构反电动势状态观测器的无刷直流电机直接转矩控制系统模型,并进行了仿真研究。仿真结果表明,本文提出的无刷直流电机滑模变结构控制方法能有效的提高系统的鲁棒性、快速性以及稳定性,并能有效的抑制转矩脉动。