無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、本課題源自大連集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)基金項(xiàng)目“電動(dòng)自行車無刷直流電機(jī)控制器開發(fā)”。無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)集電機(jī)、逆變電路、檢測元件、控制軟件和硬件于一體，具有高可靠、高效率、壽命長、調(diào)速方便等優(yōu)點(diǎn)，在電動(dòng)調(diào)速領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。電動(dòng)自行車的發(fā)明和使用對解決燃油車造成的嚴(yán)重環(huán)境污染和緩解日益突出的能源危機(jī)問題有一定的現(xiàn)實(shí)意義。 根據(jù)項(xiàng)目參數(shù)要求，采用Mcrochip公司的PIC16F72單片機(jī)作為控制芯片，在硬件方面，進(jìn)行了微控制單

2、元電路設(shè)計(jì)、邏輯互鎖電路設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)子位置信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)、電源電路設(shè)計(jì)、升壓電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)硬件保護(hù)電路設(shè)計(jì)、三相全橋逆變電路設(shè)計(jì)、逆變器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)和顯示電路設(shè)計(jì)。采用開關(guān)型霍爾傳感器作為電機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器，微控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)向驅(qū)動(dòng)電路傳遞PWM(脈寬調(diào)制)信號(hào)、逆變器上下臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電機(jī)。 在軟件方面利用匯編語言，采用模塊化編程和結(jié)構(gòu)化編程。根據(jù)無刷直流電機(jī)的控制原理，對系統(tǒng)的控制部分進(jìn)行了詳細(xì)分析。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)狀態(tài)顯示

3、面板程序模塊。利用數(shù)字PI控制理論實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度的閉環(huán)調(diào)制，提出了一種電機(jī)控制系統(tǒng)的接線模式自識(shí)別功能設(shè)計(jì)方案，能夠自動(dòng)識(shí)別電機(jī)的換相角度、霍爾相位和電機(jī)輸出相位。在系統(tǒng)可靠性方面：設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的欠壓、過流和堵轉(zhuǎn)保護(hù)。本文還對影響控制器和單片機(jī)系統(tǒng)可靠性的因素進(jìn)行了分析，并且給出了解決方案。 本文所設(shè)計(jì)的無刷電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)、定速、助力三種工作模式并且在系統(tǒng)出錯(cuò)情況下具有自檢功能。保護(hù)功能較完善、硬件結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，具有升級(jí)