基于新型無刷直流電機的雙人運動健身系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著生活節(jié)奏的提高，人們的健身場所逐漸由戶外轉移到戶內，這既促進了室內健身器械產業(yè)的發(fā)展，也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。人們不再滿足于某一健身器械提供的單一運動，要求在使用健身器材達到鍛煉目的的同時，也能得到運動帶來的樂趣。針對這一問題，本文設計一款集跑步機和健身車于一體，具有互動性的節(jié)能雙人運動健身系統(tǒng)。
　　首先，論文從市場需求及功率匹配等方面分析了雙人運動健身系統(tǒng)的可行性，并提出了性能指標。按照系統(tǒng)性能指標要求，選擇健身車上發(fā)電機為深

2、圳市網絡信息電器重點實驗室開發(fā)的新型盤式無刷直流電機，為了符合功率匹配要求，提出了一種大慣量飛輪嵌于發(fā)電機上的匹配方案。同時，選擇系統(tǒng)跑步機所用電動機為該實驗室專利產品的新型無刷直流電機，設計出系統(tǒng)的硬件結構，并設計了包括速度、電流閉環(huán)的雙環(huán)控制方案。
　　其次，本文詳細分析了跑步機上電動機驅動控制策略。為了降低繞組電流紋波，采用了一種能使繞組電流充放電倍頻的PWM調制方式，并對其進行詳細推導。對于系統(tǒng)電流檢測方式，采用一種改進型

3、電流檢測拓撲，其用一個電流傳感器即可檢測電機繞組電流的全部信息。為簡化系統(tǒng)的設計過程，應用Matlab仿真軟件建立了無刷直流電機控制系統(tǒng)的數學模型，并進行了仿真分析，得到合理的參數調試范圍。
　　再次，在仿真分析的基礎上，設計了雙人健身系統(tǒng)的硬件結構和軟件程序。硬件設計部分包括功率輸入切換、新型逆變器、驅動電路、輔助電源以及控制電路的設計；軟件設計部分包括BLDCM換相、電流閉環(huán)、速度閉環(huán)以及輸入輸出子模塊設計。
　　最后，