電動自行車控制技術(shù)研究與控制器的設(shè)計

2.5萬字 53頁 原創(chuàng)作品，獨家提交，已通過查重系統(tǒng)


摘要 電動自行車具有節(jié)能無污染以及方便快捷、實用等優(yōu)點，已經(jīng)逐漸成為人們生活中一種重要的綠色交通工具。電動自行車主要包括車體、電機、電池、充電器和控制系統(tǒng)5大部分，電機作為電動車的動力部分，其性能直接決定了電動車的整體運行性能。電動自行車控制器作為管理和控制電動自行車的核心，在電動自行車領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，隨著其相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展，電動自行車控制器成為領(lǐng)域內(nèi)研究的熱點，因此迫切需要緊跟發(fā)展方向研究此類技術(shù)。
與早期用直流電機驅(qū)動的電動自行車相比目前普遍采用無刷直流電機（Brushless DC Motor，BLDCM）進(jìn)行驅(qū)動。無刷直流電機是隨著新型電力電子器件和永磁材料的發(fā)展而成熟起來的一種新型電機，它屬于同步電機的范疇，既具有交流電機運行可靠的優(yōu)點，又具有傳統(tǒng)有刷直流電機優(yōu)越的調(diào)速性能，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。電動自行車用電機已由早期的傳統(tǒng)直流電機發(fā)展到BLDCM階段，BLDCM控制系統(tǒng)一般有兩種形式：復(fù)雜的純模擬器件構(gòu)成的控制器和以微控制器為核心的數(shù)字式控制器，數(shù)字式控制器使電動自行車控制器設(shè)計更靈活，功能更豐富，因而得到廣泛應(yīng)用。
本文主要介紹電動自行車用無刷直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理、轉(zhuǎn)子位置信號檢測技術(shù)和傳感器選擇，然后由電動機的基本理論公式推導(dǎo)其數(shù)學(xué)模型，再結(jié)合Matlab/Simulink軟件建立電動自行車用無刷直流電動機的控制系統(tǒng)的仿真模型和仿真計算分析。最后，設(shè)計以單片機為控制核心的無刷直流電動機的雙閉環(huán)串級調(diào)速硬件系統(tǒng)，此系統(tǒng)不僅改善了無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能，而且提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性。


關(guān)鍵詞：無刷直流電動機 電機控制器 雙閉環(huán) 電動自行車