无刷直流电动机具有结构简单、可靠性高、维护方便、运行效率高和调速性能好等优点，随着微处理器技术、电力电子技术、控制理论，以及低成本、高磁能积永磁材料的发展，得到越来越广泛的应用。无刷直流电动机采用无位置传感器控制，电动机结构更加简单，应用范围扩大，相对于有位置传感器控制优势明显。 本研究采用基于端电压的反电动势过零检测法作为电机转子位置检测方法，深入探讨了反电动势过零检测法的实现方法；通过对低通滤波器进行分析，给出了相位滞后角度的计算公式以及校正方式。针对反电动势过零检测法带来的起动问题，采用了“三段式”起动方法，给出了从外同步到自同步平稳切换的条件，提出了补偿PWM策略，提高了低速运转时反电动势过零检测的准确性。基于Matlab7.1/Simulink软件平台，建立了无位置传感器无刷直流电机控制系统虚拟原型，对控制策略进行了计算机仿真。仿真结果验证了转子位置检测方法及起动方法的可行性。设计出了无位置传感器无刷直流电机控制系统硬件，包括控制单元、功率变换单元。控制单元以TI的TMS320F2812 DSP控制器为核心，设计了人机界面电路、参数存储电路、电平转换电路等；功率变换单元以三菱的IPM PS21563-P为核心，设计了整流电路、功率逆变电路、信号采样电路以及保护电路，其中信号采样电路包括电机相电流采样电路、直流母线电压采样电路及端电压采样电路。基于TMS320F2812 DSP控制器设计出了无位置传感器无刷直流电机控制系统程序，包括转子预定位程序、电机外同步加速程序、电机自同步运行程序以及人机界面程序，并且给出了电机转速估算的方法以及数字PID算法。