学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于STM32的电动摩托车无刷直流电机控制器

作　者: 魏再平
导　师: 黄惟公
学　校: 西华大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 电动摩托车无刷直流电机无刷直流电机控制仿真 STM32 MOSFET驱动
分类号: TM33
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 552次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载

内容摘要

无刷直流电机广泛应用于电动摩托车上,它的控制器直接影响电动摩托车的质量和运行效率。但目前市场上控制器的控制芯片大多不具备专业无刷直流电机控制模块,在外围电路的设计中需要搭建很多的逻辑门电路来实现控制器MOSFET电桥的逻辑驱动控制,在MOSFET上下桥臂的互锁功能和死区时间的设置等都靠模拟电路去实现,可靠性及维修性较差,本文利用具有ARMCortex-M3内核的STM32芯片的高性能和灵活的配置,研制了一种应用于电动摩托车上的低压大功率低成本的无刷直流电机控制器,很好地解决了这一问题。论文的主要研究内容如下:(1)做了大量调研工作对现有的控制器进行分析比较,从中筛选出最佳的开发方案。(2)建立了无刷直流电机的控制仿真模型,用Proteus软件对无刷直流电机的驱动方式以及调速原理进行了仿真,通过仿真结果的分析对所设计的实际电路进行了改进。(3)建立了MOSFET的驱动电路的仿真模型,对驱动电路中的电子元件的作用进行了全面的分析,结合芯片内部特征通过仿真软件LTspiceIV对实际驱动电路进行了验证。(4)建立了STM32开发以及仿真调试环境,完成了全部程序的设计。(5)搭建了一个小型的开发系统,对控制器的硬件和软件进行了调试,研制出电动摩托车无刷直流电机控制器的样机。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 发展电动车的意义  8-9
  1.2 电动摩托车发展现状  9-10
  1.3 本文研究内容  10-12
  1.4 文章总体结构  12-13
2 无刷直流电机控制器驱动原理与仿真  13-22
  2.1 无刷直流电机的控制驱动原理  13-15
  2.2 无刷直流电机控制仿真  15-17
  2.3 系统方案的论证  17-20
  2.4 开发环境的搭建  20-22
3 硬件电路的设计  22-48
  3.1 硬件系统总体结构设计  22-23
  3.2 系统电源设计  23-25
  3.3 STM32最小系统电路设计  25-27
  3.4 无刷直流电机霍尔位置传感器接口电路设计  27-28
  3.5 STM32芯片无刷电机控制接口电路  28-29
  3.6 无刷电机控制器功率MOSFET驱动电路设计  29-42
    3.6.1 上桥臂驱动电路  29-30
    3.6.2 上桥臂驱动仿真  30-39
    3.6.3 下桥臂驱动电路  39
    3.6.4 下桥臂驱动仿真  39-42
  3.7 功率MOSFET电路  42-43
  3.8 电流检测以及保护电路  43-44
  3.9 刹车和调速电路设计  44-46
  3.10 系统控制电源与工作状态指示电路设计  46-48
4 STM32软件系统设计  48-78
  4.1 系统软件UML建模  48-49
  4.2 控制策略设计  49-52
  4.3 STM32软件设计  52-78
    4.3.1 芯片启动代码  52-55
    4.3.2 STM32的PWM定时器软件设计  55-68
    4.3.3 系统模拟量的采集  68-72
    4.3.4 霍尔位置传感器检测程序设计  72-78
5 系统调试  78-88
  5.1 STM32芯片仿真调试  78-85
    5.1.1 STM32芯片仿真接口介绍  78-79
    5.1.2 RealView开发环境下仿真调试设置  79-85
  5.2 电动摩托车无刷直流电机与控制器连机调试  85-88
6 结论与展望  88-91
  6.1 结论  88-89
  6.2 展望  89-91
参考文献  91-93
致谢  93-94

基于STM32的电动摩托车无刷直流电机控制器

内容摘要

全文目录

相似论文