课题研究与设计了基于ARM平台的光伏水泵控制系统，其主要目的是为了解决国内外偏远地区、用水用电困难地区的人畜饮水、生活用水问题，以及推动基于自动灌溉技术环保智能农业的发展。不仅仅要求完成基本的提水功能，还要在效率、可靠性，稳定性、通用性以及供电模式管理等性能方面作进一步提高，并且控制器必须从系统层面做出通盘考虑，以保证系统的基本功能与高性能指标的实现。同时本项目开发的系统直接面向的是国内外市场，所以在成本方面也有严格要求。在详细分析了客户对功能、性能的需求后，本文在深入研究了光伏水泵系统结构和直流无刷电机工作原理的基础上，完成了本课题的硬件电路和系统软件设计，同时还完成了光伏水泵控制系统的样机制作，并搭建了光伏水泵系统的测试平台。论文对系统设计过程中所涉及的关键技术问题及相关理论，进行了详细的理论分析和MATLAB仿真。其主要内容有：1.分析了光伏水泵的系统构成，设计出以STM32F103XX为控制核心、三相桥式逆变主电路为基础的光伏水泵控制器的整体架构。2.通过对直流无刷电机工作原理的综合分析，掌握了本课题设计的两大关键技术问题：电机的定位启动技术；电机转子的位置检测技术。3.分析比较了直流无刷电机启动的多种启动控制方案，对外同步三段式电机启动方法做了相应的改进，通过实际的运行试验，获得良好运行的效果。4.重点分析了无位置传感器直流无刷电机的内转子位置检测方法，对基于反电动势虚拟中性点检测方法，做了详细的理论推导和证明，给出了该方法的Matlab仿真模型，得到了预期的仿真效果。5.分析了本系统的多种供电方式，提出了智能选择的实现方案，获得了良好的测试效果。6.比较了铅酸蓄电池充电管理的众多方案，对五段式充电管理方法作了详细介绍，实践测试效果良好。