在整个电机控制系统的设计中,伺服电机的选型和驱动设计是最重要的部分,它决定了控制系统的起动速度、额定功率和发热量以及连续工作能力,也决定了整个设计的实用性和经济性,另外,由于对成本和安装精度的要求,这些领域中使用霍尔传感器的必要性越来越低,无传感器方式的电机控制逐渐成为主流。此前,对转子位置的估测和转速的测量大多通过编码器获得,但随着微控制器性能的改善,观测器设计方法的可靠性也随之提高,设计人员逐渐把硬件的成本压力转移到软件的开发中。本文建立了一种基于电流采集和角度采集的双闭环系统,该系统不仅在直流电机启动时对大电流具有一定的限制作用,而且能有效防止瞬时大电流造成电机系统的损坏。本文的主要工作包括:(1)首先概述了当前无刷直流电机的研究现状和发展趋势,然后详细介绍了电机转向控制系统的硬件设计和软件设计。其中,控制系统的核心为ARM,电机系统的软件控制采用斩波逆变器和自适应算法来完成。(2)提出了一种基于SVPWM的单电阻电流采样及相电流重构的电机控制方法,实现了伺服电机的位置控制功能,并提高了控制精度,改善了外部干扰和系统参数扰动。它比传统的模拟控制器具有更好的鲁棒性、可测试性和可维护性。(3)根据系统的输入和输出,采用自抗扰算法建立了一个扩展的电流状态观测器,根据带宽参数化的设计方法进行极点配置,建立了其转换过程。这种控制方法使系统具有快速性,无超调和无稳态误差等优点,对负载干扰具有较好的鲁棒性。(4)利用MATLAB对无刷直流电机控制系统建模仿真,仿真的结果与理论结果保持了较好的一致性。(5)为了满足转向控制系统的尺寸要求,将控制电路和驱动电路集成在一个模块中,实现了整个控制电路和驱动电路的模块化设计,经验证达到了本论文的工程要求,提高了整个控制系统的稳定性。