无刷直流电机是采用半导体器件进行换相的,代替了传统直流电机中机械换相方式的机电一体化产物。依靠电力电子、电机技术以及控制算法的进步,无刷直流电机在生产生活中逐渐展现出优势。无刷直流电机通常采用的是三相桥式逆变电路配合两相导通的控制方式,由于电机结构和永磁材料的影响,实际的反电势波形难以做到理想的梯形波,因此在方波电流驱动下两相导通期间势必会产生转矩脉动;同时两相导通方式下的换相期间,电机绕组电感的存在使得换相过程无法瞬时完成,换出相与换入相的电流变化率不同会造成严重的换相转矩脉动。从原理和结构上看,无刷直流电机与永磁同步电机极其相似,其区别在于无刷直流电机的反电势波形是非正弦的。因此,在参考永磁同步电机的矢量控制思想的基础上,结合无刷直流电机的非正弦反电势,本文提出了一种新的矢量合成方法,通过引入一种新的反电势矢量,并借助新反电势矢量定向的d-q坐标系得到了q轴电流与转矩的线性关系,完成了对电机矢量控制系统的构建,实现了无刷直流电机矢量控制的目的。本文首先介绍了无刷直流电机的基本工作原理和常用电路结构,并对无刷直流电机的数学模型进行了介绍。之后对矢量控制及其在永磁同步电机和在无刷直流电机中的应用做出阐述。在对这些进行研究后,本文针对无刷直流电机的非正弦反电势引入了一种新的反电势矢量,通过反电势定向和数学推导得到了转矩与q轴电流是成正比的,避免了矢量控制中坐标变换的复杂计算过程,简化了无刷直流电机的矢量控制策略。根据提出的反电势定向法,以转速-电流双闭环控制方式建立了无刷直流电机的矢量控制系统,并通过仿真和实验对提出的矢量控制方法进行验证。仿真是基于MATLAB的M文件进行的,通过无刷直流电机在不同负载和转速下控制系统的稳定性和准确性的测试,验证本文所提方法的有效性和可行性。之后搭建了以DSP28335为主控芯片的实验控制平台,对仿真结果进行实验验证。通过仿真和实验的验证,证明了该理论的正确性,完成了无刷直流电机矢量控制策略的研究的目的。