无刷直流电机利用电子换向器取代了直流电动机的机械换向器，消除了由于机械换向器带来的电磁干扰、电刷磨损、需要维护等问题，延长了电机的寿命。同时，也继承了直流电动机调速范围宽、转矩大、运行稳定、噪音低、功率密度高等优点，因而对无刷直流电机控制系统的研发有重要意义。论文首先在综合国内外相关研究文献的基础上，介绍了无刷直流电机的特点和发展过程；分析了无刷直流电机的本体结构和工作原理；阐述了电机转子位置与电机相绕阻导通顺序的关系；给出了电机霍尔位置传感器的安装方法。建立了无刷直流电机控制系统的计算机仿真模型，用仿真的方法对电机转速闭环系统和转速、电流双闭环系统进行了研究。其次，根据无刷直流电机的调速原理和控制系统的调速需求，给出了系统硬件模块化的设计方案。系统分为控制电路、功率电路两部分来设计，核心处理器选择NEC公司的PD78f1213单片机，逆变单元选择Fairchild公司的智能功率模块IPM；研究重点放在了处理器保护方案的设计、开关电源的设计、智能功率模块保护方式和驱动电路的设计。参照仿真模型研究中的控制算法，在处理器中实现了由PI算法调节的转速闭环控制系统和转速、电流双闭环控制系统的软件设计。根据用户需求，采用Labview设计监测界面，读取电机运行过程中电流、转速等电机状态量，作为系统调试的辅助工具，提高了控制算法和整体系统调试的效率。最后，样机调试，实验结果表明，设计方案合理，保护功能全面，工作稳定，达到了预期的功能需求。