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无刷电机电动车控制器检测系统的研究

作　者: 张腾飞
导　师: 王幸国; 王琪
学　校: 南昌航空大学
专　业: 控制工程
关键词: 无刷直流电机控制器检测 PSoC 高速ADC
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 57次
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内容摘要


随着能源安全和大气污染压力的加重，现代化高速发展的社会，人们出行不仅重视对能源的节约，更加注重对生活环境的保护，从而实现社会的可持续发展。电动自行车只需充满电量就可以骑行，省去了骑摩托车的燃油费，而且电动自行车不会像摩托车那样排放尾气而污染环境，这使得电动自行车拥有广阔的发展空间。电动车无刷直流电机控制器作为整个控制系统的核心，控制器性能的好坏直接决定着电动车骑乘的舒适性，为此，为了能够正确评价和比较各种不同无刷直流电机的控制器的性能，需要开发合适的能够实现与电动车行驶工况要求相一致的检测系统平台，为电动车辆驱动系统的发展和改善提供科学依据。本文首先对电机检测系统的国内外发展状况进行了概述，简述了无刷直流电机工作原理。在此基础上提出了无刷直流电机控制器检测系统总体方案设计，着重阐述了控制器总电流、总电压和相电流检测技术的原理以及方法。其次，介绍了检测系统硬件部分，包括：霍尔电流传感器、高速ADC、主控芯片的选型，重点介绍了电流电压信号采集电路的设计以及无刷直流电机驱动电路的设计，根据检测系统需求，本文MCU选用赛普拉斯公司生产的片上可编程单片机PSoCCY8C24533。紧接着介绍了软件部分，软件部分包括：检测系统数据采集程序设计、无刷直流电机驱动程序设计以及上位机界面设计。最后构建了电动车无刷直流电机控制器检测系统平台，对无刷直流电机控制器运行时的相关参数进行采集，通过对实验结果的分析证明了检测系统设计的准确性，从而达到了预期的设计要求。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-12
  1.1 课题研究目的和意义  8-9
  1.2 检测系统国内外发展及研究现状  9-10
    1.2.1 国外发展现状  9-10
    1.2.2 国内发展现状  10
  1.3 主要研究内容及结构安排  10-12
    1.3.1 主要研究内容  10-11
    1.3.2 论文结构安排  11-12
第2章 无刷直流电机工作原理与建模  12-19
  2.1 无刷直流电机的结构和工作原理  12-14
    2.1.1 无刷直流电机的结构  12-13
    2.1.2 无刷直流电机的工作原理  13-14
  2.2 无刷直流电机的数学模型  14-19
    2.2.1 电压方程  14-18
    2.2.2 转矩方程  18
    2.2.3 运动方程  18-19
第3章 检测系统硬件设计  19-47
  3.1 采样技术基本理论  19-24
    3.1.1 采样定理  19-20
    3.1.2 数据采集系统的基本结构  20-23
    3.1.3 采样方式  23-24
  3.2 检测系统总体设计方案  24-26
  3.3 检测系统元器件选型  26-40
    3.3.1 主控芯片选型  26-30
    3.3.2 高速ADC芯片选型  30-35
    3.3.3 传感器选型  35-40
  3.4 ADC采集电路  40-43
    3.4.1 电源电路设计  40
    3.4.2 传感器电路设计  40-41
    3.4.3 信号调理电路及模数转化电路设计  41-43
    3.4.4 通信电路  43
  3.5 无刷直流电机驱动电路设计  43-45
    3.5.1 霍尔位置检测电路设计  43-44
    3.5.2 上桥臂驱动电路设计  44
    3.5.3 下桥臂驱动电路设计  44-45
  3.6 检测系统硬件电路板制作  45-47
第4章 检测系统软件设计  47-58
  4.1 检测系统采集程序设计  47-56
    4.1.1 ADC初始化  47-49
    4.1.2 THS1206 采样方式  49-50
    4.1.3 CY8C24533 内部配置  50-54
    4.1.4 检测系统采集程序流程图  54-55
    4.1.5 驱动电路程序流程图  55-56
  4.2 检测系统上位机显示模块设计  56-58
第5章 实测数据分析  58-62
  5.1 实测数据  58-62
第6章 总结与展望  62-64
  6.1 总结  62
  6.2 展望  62-64
参考文献  64-66
攻读硕士期间发表论文情况  66-67
致谢  67-68
附录  68-71

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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