能源问题已成为21世纪整个人类所面临的重大课题之一。高速飞轮储能用电机配以数字化双闭环控制作为一种新型的储能方式,具有储能密度大、效率高、可分散布置、控制实现方便灵活等诸多优点,因而在电力能源、航空航天,等领域得到广泛应用。本文研究高速无刷直流电机控制系统即为飞轮储能系统中电机子系统。文中以高速无刷直流电机结构原理及双闭环控制系统实现原理着手,设计并完成了一套基于ADI公司的ADSP21992专用电机控制芯片为核心的闭环无刷电机控制系统。硬件方面主要包括驱动控制电路、转子位置检测电路、外部给定电路、数模(DA)转换、模数(AD)转换电路设计,软件方面则在ADI公司VisualDSP3.5++开发环境下对双闭环系统进行了程序设计,其重点主要集中在PWM波脉冲产生、PI调节算法研究分析设计、精确转速计算方法的研究探讨实现,基于ADSP外部程序存储器烧写方法研究实现等方面,并给出部分控制系统源程序。在硬件软件设计完成后,本文以高速无刷直流电机为控制对象、在一含测控机的调试平台上对整个控制系统进行了开环、闭环实验调试。1、对高速电机开环情况下空载及负载情况下进行实验研究,对波形进行了较为全面的记录、分析;对高速电机开环高速运行情况下,实验数据进行记录,并由实验现象给出不同电机转速情况下PWM调制频率的选取依据;设计开环调速系统,观测不同外部给定条件下系统转速及斩波情况并进行分析,观测系统的转速跟随外部给定变化曲线并记录分析。2、对控制系统的单转速环负载特性及抗扰特性进行研究,实验结果验证了转速闭环设计的正确性;对电流内环进行变反馈系数调试,进行理论分析推导,绘制出反馈电流转换电压值与系统占空比及转速变化关系曲线;对双闭环控制系统负载特性及抗扰特性进行研究,通过与单转速环实验结果比较、分析,可知双闭环控制系统对应于给定信号及外部扰动变化反应更为快速,最终验证了电流环功能的实现。