本文结合油田测井柱塞泵所用无刷直流电机的实际工作环境，针对电源电压纹波所造成的无刷直流电机转速脉动以及由于负载的波动引起的转速脉动问题进行了分析，提出了将锁相环控制与传统PID算法相结合的控制策略的抑制方法。研究并设计了适合油井高温、高压环境下的无刷直流电机控制系统，实现了电机恒转速和恒功率控制两种功能。针对电源电压纹波所产生的电机转速波动这一问题，通过搭建无刷直流电机控制系统的仿真模型，总结归纳出整流直流电源电压纹波的变化规律；分析了电压纹波引起电机转速脉动的主要原因以及转速脉动的变化规律，并且采取了闭环控制方法加以抑制。由于无刷直流电机的负载是时刻发生变化的，为了保证电机在油井下工作过程中转速的稳定性和控制精度，本文提出了将锁相环控制与传统的PID控制相结合的控制算法。这种控制算法利用了锁相环控制的稳定性好、控制精度高、响应速度快的优点，再凭借PID控制算法来弥补锁相环控制在电机低速时易失锁的问题。通过将这两种算法的结合，抑制了在负载波动情况下无刷直流电机转速脉动的问题，进而实现电机的恒转速控制功能；无刷直流电机的另一种功能是在近似的恒功率状态下运行，其实现是采用PID对直流母线电流进行控制完成的。为了实现无刷直流电机的恒转速和恒功率两种控制功能，设计了以DSP2812为主控电路、驱动电路、直流母线电流检测电路、过流保护电路等硬件部分；通过软件主要完成电机转子位置信号的采集，换相逻辑的处理，PWM信号的产生，电流信号的采样，锁相环与PID相结合的转速控制和恒功率功能的实现，电机的软启动以及通过SCI实现与PC上位机的通讯。最后通过实验对课题的无刷直流电机控制系统进行了验证，结果表明电机转速脉动得到了有效的抑制；实现了系统恒转速和恒功率两种控制功能。