无刷直流电机(Brushless DC Motor)以重量轻、调速范围广、通用性强等特点被普遍应用于工业自动化、航空航天、智能家居及医疗卫生领域。随着电力电子技术和先进控制策略的飞速发展,对无刷直流电机的性能指标要求也越来越高,因此设计高、精、准的电机系统是非常必要的。本文针对无刷直流电机的控制策略展开研究,寻求一种动态响应快、抗扰能力强的控制算法提升系统性能。论文首先介绍了无刷直流电机的本体结构和控制方式,根据电机电压方程、运动学方程和电磁转矩方程推导出无刷直流电机传递函数模型。电机本身是一种多变量非线性系统,常规的控制策略通常很难达到系统的性能指标。本文在一类状态可测的模型参考自适应控制基础上,采用扩张状态观测器(ESO)估计系统状态和等效扰动,实现状态反馈和扰动主动抑制。考虑到ESO估计状态存在观测误差,可能导致闭环系统不稳定,本文采用一种自适应修正策略实现鲁棒自适应抗扰控制。同时,在MATLAB/Simulink环境中,建立无刷直流电机的仿真模型,采用本文方法与自抗扰控制方法,研究在负载转矩波动情况下的调速控制与抗扰能力。仿真结果表明:本文提出的鲁棒自适应抗扰控制方法能够很好的克服负载转矩波动对调速性能的影响,具有优良的响应性能、抗扰控制性能和自适应性能。进一步,本文设计了无刷直流电机控制系统:软件开发和硬件设计两部分。硬件系统主要是电机、元器件的选型以及驱动电路、光耦隔离电路、信号采集电路、芯片电源等模块的设计制作,并在Altium Designer软件中,完成硬件电路的PCB画板、布线等工作,经过打板和焊接等工艺,制作出符合系统所选无刷直流电机的驱动板。在CCS 6.0编译环境下,以DSP28335为核心处理器,完成无刷直流电机控制系统的软件设计,包括主程序、电机换相、信号采集、滤波及总线协议等模块的设计和代码编写,并根据系统功能对中断优先级进行合理排序,优化程序架构。根据无刷直流电机系统设定方案,搭建实验平台,用于验证本文提出的鲁棒自适应抗扰控制方法。首先,测试电机驱动板,通过开环实验分析驱动板输出信号特性,验证了硬件电路设计的可靠性和有效性。然后,在实验系统上,分别采用PID、ADRC和鲁棒自适应抗扰控制方法进行实验研究。实验结果表明:本文提出的鲁棒自适应抗扰控制在三种方法中,具有动态响应快、抗扰能力强、鲁棒性好等特点,验证了本文提出的鲁棒自适应抗扰控制方法的可行性和实用性。