近年来,无刷直流电动机愈来愈多地在很多领域得到应用,它除了保持有刷直流电动机优越的起动性能和调速性能以外,其最大的特点,就是没有换向器和电刷组成的机械接触结构,因而具有寿命长、噪声低、运行可靠、维护简便等一系列优点,且由于其转速不受机械换向的限制,可在宽广的范围内平滑地调速。在电动自行车上应用无刷直流电动机来取代原来的有刷直流电动机,由于采用了电子无接触式换向,不仅延长了电机的使用寿命,而且调速方便,易于控制,运行平稳。本文以直流无刷电机为研究对象,以无刷直流电机控制系统为控制目标,以PWM为控制设计技术,采用PIC系列单片机为主控芯片,文章主要研究其电压换向、过流保护、欠压保护、起动和调速和纯堵转保护等功能。文章研究包含硬件和软件两个方面,硬件方面实现的功能有:电源设计、转把输入设计、驱动电路设计、过流保护电路设计、欠压保护电路设计和换相电路设计等部分;软件方面实现的功能有:驱动控制的设计、软启动的设计、升降速的设计、速度给定检测的设计、电源电压检测的设计、纯堵转保护的设计和刹车控制的设计等部分。文章介绍了直流无刷电机控制器的功能硬件图和程序结构流程,介绍了利用MATLAB仿真技术设计系统仿真的数学模型和仿真设计的方法,并根据仿真波形分析得出仿真结果。附录中给出了作者编写程序模块和部分程序和可参考的汇编宏定义段,并且列出了设计过程中发表的相关方面的学术论文。本课题经过系统仿真、理论分析和系统调试,控制系统性能稳定,可靠性佳,实现了既定的功能,达到了设计指标的要求。