本文首先分析了无刷直流电机的控制方法，特别分析了无刷直流电机无位置传感器技术、转矩脉动抑制技术及拓扑结构的现状，确立了以无位置传感器控制技术和转矩脉动抑制控制方法为本文的研究重点。主要作了以下几方面开创性的工作： 系统地阐述了无刷直流电机无位置传感器的检测方法及抑制转矩脉动、电路拓扑的研究现状，分析了深度滤波法无位置传感器的工作原理及实现方法，指出了该方法存在换相角计算复杂、运行范围不够宽的弊端。在此基础上，提出了一种新的零交法无位置传感器检测方法，该方法克服了传统深度滤波法存在的缺点，具有不需补偿换相角、不需滤波电路、运行范围宽、成本低等优点。仿真和实验验证了该方法的可行性及其优良性能。 研究了无刷直流电机换相续流过程，指出了过长的换相续流时间将导致无位置传感器无法准确检测位置信号并增大换相转矩脉动等问题，提出了一种缩短换相续流时间和减小转矩脉动的有效方法，数学推导证明了该方法可以有效缩短换相续流时间和减小转矩脉动，最后通过实验验证了以上理论分析的正确性及该方法的可行性。 详细分析了不同PWM调制方式对无刷直流电机换相期间和非换相期间的电磁转矩脉动的影响，指出PWM-ON调制方式虽然在换相期间的转矩脉动最小，但并没有消除非换相期间的转矩脉动，在深入研究非换相期间转矩脉动产生的基础上，提出了一种新的最优的PWM-ON-PWM调制方式，该方法不仅能够完全消除非换相期间的转矩脉动，同时又是换相期间转矩脉动最小的PWM调制方式。 指出了无刷直流电机120°两两导通控制方法存在转矩脉动大的缺点，提出了一种广角波的控制方法，通过控制相电压使相电流达到准正弦波。与传统控制方法相比，采用广角波控制后转矩脉动从原来的14％下降到3.4％，出力增加了3.5％，而且可以利用非导通相检测反电势过零点，实现无位置传感器控制。实验证明广角波控制不但具有转矩脉动小、出力大、控制方法简单等优点，而且实现了无位置传感器控制，提高了电机的运行性能。