基于無刷直流電機(jī)的電動(dòng)自行車雙模控制器研究.pdf

1、電動(dòng)自行車因?yàn)槠涔?jié)能、環(huán)保的特性逐漸被大眾接受,作為電動(dòng)自行車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的直流電機(jī)更是受到了廣大制造廠商的歡迎,但是傳統(tǒng)的有刷直流電機(jī)存在許多弊端使得零件和電動(dòng)機(jī)壽命都受到嚴(yán)重影響,針對(duì)如何在盡量不提高成本和體積的基礎(chǔ)上解決這一問題,本文在充分分析了無刷直流電機(jī)特性的基礎(chǔ)上,對(duì)具備有、無霍爾傳感器兩種模式的電動(dòng)自行車控制器進(jìn)行了深入的研究,以適應(yīng)其發(fā)展要求。
　　本論文在確定有位置和無位置傳感器方式兼容的電動(dòng)自行車控制方案以后,首先

2、從無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型開始,使用matlab/simulink工具對(duì)模型進(jìn)行了仿真,并得出了仿真波形,給控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)提供了一定依據(jù)。接著與反電動(dòng)勢(shì)波形相結(jié)合,分析了通過反電勢(shì)檢測(cè)間接獲得位置信息的基本原理,理論上證明了在無位置傳感器直流無刷電機(jī)上運(yùn)用此方法的可行性,并且確定了過零點(diǎn)的檢測(cè)方案,詳細(xì)闡述了方案的實(shí)施步驟。在分類討論目前主要的幾種啟動(dòng)方式之后,結(jié)合本文的要求,進(jìn)行了三段式啟動(dòng)技術(shù)的探討,并且比較詳細(xì)的進(jìn)行了設(shè)計(jì),并

3、對(duì)傳統(tǒng)的三段方式進(jìn)行了優(yōu)化。為了使得控制系統(tǒng)在工作時(shí)能夠有比較好的動(dòng)態(tài)以及靜態(tài)的特性,將自行車的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了改良,建立了雙閉環(huán)控制調(diào)速系統(tǒng)。采用模糊自適應(yīng)控制方式與PID控制相結(jié)合對(duì)速度外環(huán)控制,采用傳統(tǒng)PI控制對(duì)電流內(nèi)環(huán)進(jìn)行控制,經(jīng)過改良后,本調(diào)速系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在線參數(shù)的自我整定。
　　最后以ATmega32為核心對(duì)電動(dòng)自行車控制器進(jìn)行了功能電路的硬件及軟件設(shè)計(jì),給出了電路圖與流程圖。同時(shí),對(duì)控制系統(tǒng)的部分功能進(jìn)行了調(diào)試與分析,