基于無(wú)刷直流電機(jī)的電動(dòng)自行車控制器的研究.pdf

1、電動(dòng)自行車在我國(guó)的自行車市場(chǎng)占有量很大，因此開(kāi)發(fā)電動(dòng)自行車控制器具有很好的社會(huì)意義和可觀的經(jīng)濟(jì)效益。目前，電動(dòng)自行車驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要是無(wú)刷直流電機(jī)，本文從無(wú)刷直流電機(jī)的基礎(chǔ)組成出發(fā)，論述其工作原理和PWM調(diào)速方式。論文中詳細(xì)地分析了電動(dòng)自行車控制器的若干關(guān)鍵技術(shù)；介紹無(wú)刷直流電機(jī)有位置傳感器和無(wú)位置傳感器檢測(cè)的各種方法以及優(yōu)缺點(diǎn)，采用有/無(wú)位置傳感器轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)相結(jié)合的方法，并對(duì)這兩種方法進(jìn)行了詳細(xì)地分析。分析了無(wú)刷直流電機(jī)換相轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)產(chǎn)生

2、的原因，提出了抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法。本文對(duì)反電動(dòng)勢(shì)法無(wú)位置傳感器控制的檢測(cè)誤差及干擾影響進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析，并提出了相應(yīng)的誤差補(bǔ)償及干擾抑制措施?；诜措妱?dòng)勢(shì)的控制方法需要特殊的起動(dòng)技術(shù)，本文采用三段式電機(jī)起動(dòng)技術(shù)，并對(duì)該起動(dòng)技術(shù)中的轉(zhuǎn)子預(yù)定位、外同步加速、外同步到自同步的切換三個(gè)階段進(jìn)行了簡(jiǎn)單地分析。論文中構(gòu)建了電動(dòng)自行車用無(wú)刷直流電機(jī)的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，電流內(nèi)環(huán)采用PID控制，速度外環(huán)采用模糊自適應(yīng)PID控制，以實(shí)現(xiàn)PID控制器的參數(shù)

3、在線自整定。在保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定性能的前提下，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和魯棒性。
　　 根據(jù)電動(dòng)自行車控制器要實(shí)現(xiàn)的功能，設(shè)計(jì)了用無(wú)刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)的硬件和軟件?？刂破饔布訟Tmege32單片機(jī)為主控芯片，外圍電路包括電源電路，三相全橋逆變電路，反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路，霍爾位置檢測(cè)電路等。軟件設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)和C語(yǔ)言編程。根據(jù)需求編寫(xiě)了各個(gè)功能模塊子程序：霍爾位置信號(hào)檢測(cè)模塊，柔性電子剎車模塊，巡航模塊，轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)模模塊等。