智能型電動跑步機驅動控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、電動跑步機作為一種重要的室內健身器材，一經(jīng)出現(xiàn)就受到人們的廣泛喜愛。稀土永磁無刷直流電機（BLDCM），由于具備類似于普通直流電機的控制性能，且擁有功率密度大、噪聲低、損耗小、可靠性高等優(yōu)點，因而在小功率驅動場合正得到日益廣泛的應用。
　　 論文首先系統(tǒng)地介紹了稀土永磁無刷直流電機的基本結構，詳細分析了其運行原理與調速方法；建立了稀土永磁無刷直流電機在三相A、B、C 坐標系中的數(shù)學模型，給出了它和普通直流電機動態(tài)數(shù)學模型之間的關

2、系，并在此基礎上建立了稀土永磁無刷直流電機驅動控制系統(tǒng)的計算機仿真模型；針對跑步機的負載沖擊特性，用仿真方法對無刷直流電機轉速、電流雙閉環(huán)調速進行了系統(tǒng)研究，驗證了其在跑步機驅動控制系統(tǒng)中應用雙閉環(huán)控制的理論可行性。
　　 其次，通過分析智能化跑步機驅動控制系統(tǒng)的功能需求，給出了系統(tǒng)硬件總體方案。
　　 重點研究了逆變器及其驅動電路，分析了采用自舉驅動時存在的問題；確定了以單片機μPD78F1213作為控制電路核心，以智

3、能功率模塊（IPM）作為逆變電路核心的基本硬件架構?；谠O計制作的系統(tǒng)硬件平臺，采用前、后臺軟件架構和模塊化編程方法編制了系統(tǒng)控制軟件，實現(xiàn)了控制系統(tǒng)初始化、無刷直流電機雙閉環(huán)控制、跑臺坡度閉環(huán)控制等功能，并基于狀態(tài)機方法完成了對上位控制面板下發(fā)控制幀的解析。
　　 最后，在完成軟硬件設計制作的基礎上，針對實際的電動跑步機平臺進行了聯(lián)機調試。
　　 實驗結果表明，所設計的跑步機驅動控制系統(tǒng)完全達到了預期的功能與性能要求，