本文研究了基于DSP的直流无刷电机无传感器控制系统,侧重于三次谐波检测法的无传感器控制的实现。首先介绍了本课题的学术背景和国内外在该方向的研究现状,详细说明了各种无传感器控制方法及其优缺点,本课题所采用的三次谐波法是反电势法中的一种,它比现在应用较广的三相端电压反电势过零点法更加优越,实现更为简单,调速范围更宽,对负载要求低。因此采用三次谐波法构成无传感器数字控制系统,是提高无位置传感器无刷直流电机性能的新方向。文章描述了无刷直流电机运行原理,给出了电机数学模型,接着阐述了无刷直流电机无传感器控制中遇到的若干关键技术,并给出了在本文中实际应用的解决方案:针对无位置传感器BLDCM的起动过程中的转子定位方法,运行过程中的反电势三次谐波法转子位置的检测原理,以及换相过程中遇到的滤波相移、尖峰脉冲和转矩脉动等问题进行了详细论述,并设计了相应的控制策略。在系统硬件设计部分中,将DSP的高速运算能力应用于上述关键技术问题上,根据直流电压和系统要求的功率管开关频率,选用IR公司IRFZ24N的N-MOSFET作为逆变桥开关管,利用驱动芯片IR2130强大的功能,单片驱动逆变桥6个N-MOSFET,使电路简化。同时围绕DSP外围功能,扩展了A/D采集接口、PWM输出接口。搭建所设计的三次谐波位置检测电路,分压滤波电路,选定电路中各种电容电阻参数,使检测信号幅值范围与DSP一致,产生正确的波形。这些为电机控制算法的研究和控制系统的应用提供一个良好的实验平台。在无传感器控制理论和硬件平台的基础上,根据设计解决方案,本文在第五章进行了软件的设计和实现。其中不仅论述了软件的整体设计思想、中断服务子程序和一些功能服务子程序的组成和流程,而且论述了软件实现上的几个关键问题,这为系统设计及二次开发都有很好的借鉴意义。最后,将本文的研究设计方案具体应用到一台实验用无刷直流电机上,实验结果表明本文所设计的基于TMS320LF2407A DSP芯片的数字控制系统能够控制电机顺利起动,而且很好地实现了实验电机的正确换相和稳定运行,证明了系统设计的可行性。