电动车无刷直流电机控制器设计.docx
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电动车无刷直流电机控制器设计,1.98万字自己原创的毕业设计，今年最新的，仅在本站独家提交，大家放心使用摘要: 本文阐述了电动车永磁无刷直流电机的结构和工作原理，以及转子位置信号检测技术和传感器的选择，再由电机基本理论公式推导了其数学模型，结合matlab/simulink软件，建立了电动车永磁无刷直流电机控制系统的仿真...
内容介绍
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电动车无刷直流电机控制器设计
1.98万字
自己原创的毕业设计，今年最新的，仅在本站独家提交，大家放心使用
摘要: 本文阐述了电动车永磁无刷直流电机的结构和工作原理，以及转子位置信号检测技术和传感器的选择，再由电机基本理论公式推导了其数学模型，结合Matlab/Simulink软件，建立了电动车永磁无刷直流电机控制系统的仿真模型并进行仿真计算分析。
本文所设计的控制系统采用了以单片机与专用控制芯片相结合的控制方式。单片机主要负责信号的接收和处理，实现系统的控制策略，信号的显示以及人机对话。
本文的研究过程中，主要做了以下研究：
（1）设计了转速电流双闭环调速系统。此系统改善了无刷直流电机调速系统的动、静态性能，提高了系统的稳定性。
（2）对比了几种无刷直流电机控制策略，分析了其优缺点，为后面电机控制提供研究基础。
（3）进行电动车双闭环调速系统的仿真并验证了其可靠性。
（4）使用S函数，使系统从模型建立到仿真结果的分析变得简单、易操作。
关键词：无刷直流电机；有位置传感器；单片机；双闭环控制
Design on the Controller of Brushless DC Motor for Electric Vehicle
Abstract： This paper describes the electric vehicle permanent magnet brushless dc motor structure and working principle,and the rotor position signal detection technology and the selection of sensor,then its mathematical model was deduced by motor basic theory formula,At last,combined with software of Matlab/Simulink,established the electric vehicle simulation model of permanent magnet brushless dc motor control system and simulation analysis.
In this paper, the designed control system used a microcontroller combined with special integrated circuits. Microcontroller is mainly responsible for receiving and processing of signal, to realize system control strategy, information display and man-machine conversation.
The research process of this paper, mainly do the following research:
(1)The design of the speed and current double closed loop speed control system.This system has improved the brushless DC motor speed control system dynamic and static performance, improve the stability of the system.
(2) Comparison of Brushless DC motor control strategy, analyzes their advantages and disadvantages, and provide basis for the study of the back motor control.
(3) Simulation of electric double closed loop speed regulation system and verify its reliability.
(4) Using the S function, so that the system established to analyze the simulation results from the model becomes simple and easy to operate.
Key words: Brushless DC motor;Position sensor control;Single chip microcomputer ; Dual closed loop control
目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 电动车驱动控制系统要求及存在问题 1
1.3 电动车永磁无刷直流电机控制技术的发展和研究现状 3
第二章 电动车永磁无刷直流电机运行原理 5
2.1 永磁无刷直流电机系统基本结构及工作原理 5
2.1.1 基本结构 5
2.1.2 基本工作原理 6
2.2 永磁无刷直流电机数学模型 8
2.3 转子位置信号检测技术及位置传感器选择 11
2.3.1 永磁无刷直流电机转子位置信号检测技术 11
2.3.2 转子位置传感器选择 12
第三章 电动车无刷直流电机控制策略比较研究 14
3.1 PID控制 14
3.2 滑模变结构控制 15
3.3 自抗扰控制 17
3.4 三种控制方法优缺点简要分析 17
第四章 无刷直流电机控制器硬件和软件设计 19
4.1 硬件电路总体方案 19
4.1.1系统电源设计 20
4.1.2 功率管驱动电路 22
4.1.3 位置传感器检测电路设计 25
4.1.4 电流采样电路和过流保护电路的设计 26
4.2 软件总体结构方案 28
4.2.1 数字双闭环串极调速系统程序设计 29
第五章 无刷直流电机双闭环调速系统建模与仿真 30
5.1 无刷直流电机双闭环调速系统 30
5.1.1 双闭环直流调速系统介绍 30
5.1.2 双闭环直流调速系统组成 30
5.2 系统仿真 31
5.3 仿真结果与分析 34
第六章 总结与展望 39
致 谢 40
参考文献 41
1.98万字
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摘要: 本文阐述了电动车永磁无刷直流电机的结构和工作原理，以及转子位置信号检测技术和传感器的选择，再由电机基本理论公式推导了其数学模型，结合Matlab/Simulink软件，建立了电动车永磁无刷直流电机控制系统的仿真模型并进行仿真计算分析。
本文所设计的控制系统采用了以单片机与专用控制芯片相结合的控制方式。单片机主要负责信号的接收和处理，实现系统的控制策略，信号的显示以及人机对话。
本文的研究过程中，主要做了以下研究：
（1）设计了转速电流双闭环调速系统。此系统改善了无刷直流电机调速系统的动、静态性能，提高了系统的稳定性。
（2）对比了几种无刷直流电机控制策略，分析了其优缺点，为后面电机控制提供研究基础。
（3）进行电动车双闭环调速系统的仿真并验证了其可靠性。
（4）使用S函数，使系统从模型建立到仿真结果的分析变得简单、易操作。
关键词：无刷直流电机；有位置传感器；单片机；双闭环控制
Design on the Controller of Brushless DC Motor for Electric Vehicle
Abstract： This paper describes the electric vehicle permanent magnet brushless dc motor structure and working principle,and the rotor position signal detection technology and the selection of sensor,then its mathematical model was deduced by motor basic theory formula,At last,combined with software of Matlab/Simulink,established the electric vehicle simulation model of permanent magnet brushless dc motor control system and simulation analysis.
In this paper, the designed control system used a microcontroller combined with special integrated circuits. Microcontroller is mainly responsible for receiving and processing of signal, to realize system control strategy, information display and man-machine conversation.
The research process of this paper, mainly do the following research:
(1)The design of the speed and current double closed loop speed control system.This system has improved the brushless DC motor speed control system dynamic and static performance, improve the stability of the system.
(2) Comparison of Brushless DC motor control strategy, analyzes their advantages and disadvantages, and provide basis for the study of the back motor control.
(3) Simulation of electric double closed loop speed regulation system and verify its reliability.
(4) Using the S function, so that the system established to analyze the simulation results from the model becomes simple and easy to operate.
Key words: Brushless DC motor;Position sensor control;Single chip microcomputer ; Dual closed loop control
目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 电动车驱动控制系统要求及存在问题 1
1.3 电动车永磁无刷直流电机控制技术的发展和研究现状 3
第二章 电动车永磁无刷直流电机运行原理 5
2.1 永磁无刷直流电机系统基本结构及工作原理 5
2.1.1 基本结构 5
2.1.2 基本工作原理 6
2.2 永磁无刷直流电机数学模型 8
2.3 转子位置信号检测技术及位置传感器选择 11
2.3.1 永磁无刷直流电机转子位置信号检测技术 11
2.3.2 转子位置传感器选择 12
第三章 电动车无刷直流电机控制策略比较研究 14
3.1 PID控制 14
3.2 滑模变结构控制 15
3.3 自抗扰控制 17
3.4 三种控制方法优缺点简要分析 17
第四章 无刷直流电机控制器硬件和软件设计 19
4.1 硬件电路总体方案 19
4.1.1系统电源设计 20
4.1.2 功率管驱动电路 22
4.1.3 位置传感器检测电路设计 25
4.1.4 电流采样电路和过流保护电路的设计 26
4.2 软件总体结构方案 28
4.2.1 数字双闭环串极调速系统程序设计 29
第五章 无刷直流电机双闭环调速系统建模与仿真 30
5.1 无刷直流电机双闭环调速系统 30
5.1.1 双闭环直流调速系统介绍 30
5.1.2 双闭环直流调速系统组成 30
5.2 系统仿真 31
5.3 仿真结果与分析 34
第六章 总结与展望 39
致 谢 40
参考文献 41
