近年来,直流无刷电机(Brushless Direct Current Motor, BLDCM)因其节能、噪音小、结构紧凑、寿命长等特点在电机应用领域得到广泛应用。但在很多电机应用领域中,大多采用有位置传感器的直流无刷电机或有刷电机。有位置传感器无刷电机因位置传感器提高了应用成本,增加了电机故障率；而有刷电机需要定期维护,运行过程中存在很大电磁干扰,且效率较低。因此,使用无位置传感器直流无刷电机,对提高电机应用的效率、寿命和降低应用成本方面具有重要意义。基于此,本文主要设计实现了一个直流无刷电机无位置传感器控制系统。该控制系统基于STM32F051平台,并在传统的反电势过零法基础上做了两处改进：为了保证启动可靠,优化实现了一种“定位-二次加速”启动方法,此方法不需要设计复杂的加速曲线,对负载变化适应性强；为了实现高速运行,去掉滤波电容,使用九电阻法进行过零点检测,避免了高速运行时过零点相移对换向的影响。经过对本系统的分析和测试表明,本文设计的控制器启动过程平稳可靠,对磁极数大于4对的电机,观察不到抖动现象；支持的最高电气转速可达到210,000 rpm；具有恒速和恒流的控制功能；工作电压范围为9V-24 V,峰值电流20 A；具有过流及过温保护等功能：并已通过了2000小时的老化测试。本文设计的控制系统可直接满足手持吸尘器电机应用,并对航模、船模、风机、风扇等应用都有一定的实用价值。