永磁无刷直流电机凭借体积小、重量轻、效率高和转动惯量小等优良特性,在工业控制领域中占据重要地位。除此之外,在具备直流电机优良的调速特性的同时,电子换相装置代替了直流电机传统的机械电刷,从而被广泛应用于数控机床、机器人、伺服控制等工业领域。现代科技的快速发展对永磁无刷直流电机的控制性能提出了更高的要求。所以,研究响应迅速、调节能力强、控制精度高的无刷直流电机控制系统具有非常重要的意义。但是在实际推广中,无刷直流电机存在的转矩脉动现象难以避免,是其发展和推广的瓶颈。直接转矩控制的策略的应用,对系统的性能能够起到有效的改善。工业上常用的PID算法,抗干扰力不强,负载的适应性差,不能对电机实行更为精准的控制。本文引入滑模控制算法,在调速和位置伺服的系统中分别进行研究和设计。文章首先对无刷直流电机的运行原理和直接转矩控制的控制原理详细阐述,进一步提出系统的控制方案。同时根据系统的状态方程,设计无刷直流电机速度闭环和位置闭环的滑模控制算法,并在MATLAB中搭建仿真模型进行验证。文章分别在无刷直流电机的空载和负载两种情况下运行仿真,并分别比较和分析了滑模算法和PID算法下的仿真结果。仿真结果表明,文章的设计方案,可以有效地抑制转矩的脉动现象,系统的静态和动态性能良好,具备响应快、鲁棒性好、跟随性好以及抗干扰动性能优越的优点,具备一定的实用价值,值得推广。结合MATLAB的仿真基础,搭建了基于DSP作为主控芯片的硬件系统,分别对主控制电路、信号隔离驱动电路、电流和位置检测电路等进行设计,并完成了软件系统的设计流程,为伺服控制的后续研究搭建基础。