随着能源的消耗与环境的恶化,重压之下电动汽车产学研得到快速发展。作为电动汽车三大关键技术之一的电机及其控制亦得到了广泛关注,本文以市场上存在的无刷直流电机控制器为基础,结合电动汽车发展需求对其进行进一步的功能丰富与性能优化,最终研制成功一款能量回馈型无刷直流电机控制器。深入理解无刷直流电机的基本结构与原理,着重分析其电动运行以及回馈制动时的工作状态,确定其处于不同工作状态下时功率MOS管的调制方式并制定控制方案。设计了电动运行时模糊与PI的双闭环调速系统,速度环采用模糊控制,电流环采用PI控制,具有响应更快、实时性更好的特点;回馈制动时电流限制方法,在一定程度上限制了回馈电流的峰值,保证了电池的充电安全。明确电动汽车用无刷直流电机控制器功能与性能要求,在控制方案指导下,运用Protel 99 SE软件进行各模块硬件电路设计。采用集成模块与分立元件相结合的思路,在保证硬件系统可靠性的前提下降低了控制器的成本,主要由主控电路、电源电路、信号隔离电路、功率电路以及检测电路等五大部分组成。再以此硬件为依托,利用模块化的程序编译思想,运用Keil MDK软件设计出一套完整的主控MCU软件解决方案,实现了模糊控制算法和PI控制算法并组成了双闭环调速系统,完成了制动时的能量回馈并限制了回馈电流,加强了电流、电压的检测与保护,完善了控制器的功能,提升了其性能。依据控制器软硬件设计的要求与成果搭建了57BL55电机以及80BL130电机试验台架。57BL55S电机试验台架用作调试,检测所设计的无刷直流电机控制器硬件可行性,进行程序调试,实现其功能;80BL130电机试验台架用作测试,检测所设计的无刷直流电机控制器软硬件可靠性,进行动态测试,完善其性能。试验结果表明本文所设计的能量回馈型无刷直流电机控制器,起动平稳、调速快捷;实现了回馈制动,符合其功能与性能要求。