永磁无刷电动机可分为无刷直流和无刷交流两类，前者每个电角度周期只需提供六个关键的转子位置信号即可控制电机运行，而后者需要连续的高分辨率转子位置信号。在无刷直流电机的传统控制方法中，六个转子位置信号由转子位置传感器获取，这在一定程度上限制了其使用范围。无转子位置传感器控制则是在不采用机械传感器的条件下，利用电机的电压和电流信息获得转子磁极的位置，因此，无位置传感器控制策略可进一步扩大无刷直流电机的应用范围。本文旨在研究无位置传感器无刷直流电机控制的若干关键问题，主要包括反电动势检测、转子预定位及启动策略等。首先，本文详细分析了无刷直流电机的基本结构、基本工作原理，推导了其数学模型，并在此基础上，利用Matlab/Simulink仿真环境，建立电机的仿真模型，通过仿真，进一步了解无刷直流电机的工作原理及其运行性能。其次，从理论上深入研究了反电动势过零检测及相移补偿原理、转子预定位原理及变压变频（VF）加速策略，并针对上述理论研究相应的提出了延迟90的换相方法、按速度分段进行相移补偿的方法以及采用矢量合成的方法来实现二次定位的控制策略。此外，还详细分析了脉冲宽度调制（PWM）调制策略以及换相对转矩脉动的影响，并提出解决方案。在上述理论分析的基础上，根据控制系统的总体方案和系统功能要求进行软硬件的设计。硬件方面，采用TMS320F28015做为数字信号处理系统的控制核心，实现了全数字化控制，保证了控制系统的实时性和可靠性，此外，还有电流和反电动势检测电路、IGBT集成模块的驱动电路及其保护电路、键盘通信电路等。在软件设计中，主要设计了主程序、定时器1中断子程序、保护中断子程序和速度计算中断子程序。其中，主程序主要包括软件系统初始化、键盘实时通信等；而定时器1中断子程序中，则在软件上实现了论文提出的各种控制策略，主要包括二次定位、VF加速、速度精确计算、反电动势信号扫描及按速度分段进行相移补偿、电流A/D采样以及双闭环PID实现等。最后，通过实验证明，电机起动平稳，调速范围较宽，本文的无位置传感器控制策略取得了较好的控制性能。