【正文】 題 目： 電動(dòng)自行車(chē)控制器的設(shè)計(jì) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 系 別： 專(zhuān) 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 2013年5月18 日畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人完全了解有關(guān)保障、使用畢業(yè)論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)畢業(yè)論文管理機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。同意省級(jí)優(yōu)秀畢業(yè)論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本畢業(yè)論文通過(guò)影印、縮印、掃描等方式進(jìn)行保存、摘編或匯編；同意本論文被編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索和查閱。本畢業(yè)論文內(nèi)容不涉及國(guó)家機(jī)密。論文題目：電動(dòng)自行車(chē)控制器的設(shè)計(jì)作者單位：作者簽名： （學(xué)號(hào)： 年 月 日 目 錄摘要 1引言 2 2 2 3 4 5 5 8 10 113. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 15 15 16 20 21 23參考文獻(xiàn) 24致謝 25電動(dòng)自行車(chē)控制器的設(shè)計(jì)摘 要：針對(duì)目前電動(dòng)自行車(chē)控制器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低、難以維護(hù)以及不易升級(jí)拓展的缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)提出了基于AT89S52單片機(jī)為主控芯片的無(wú)刷直流電機(jī)控制的設(shè)計(jì)方案。由霍爾傳感器采集的信號(hào)計(jì)算出轉(zhuǎn)速，單片機(jī)通過(guò)PWM方式實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)控制；同時(shí)對(duì)電機(jī)相電流采樣進(jìn)行電流閉環(huán)控制；組成“速度電流”雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。利用無(wú)刷系統(tǒng)電子換向的特點(diǎn)，根據(jù)能量回饋制動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)柔性電子剎車(chē)。結(jié)合高效的編程算法簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)成本，增強(qiáng)了系統(tǒng)性能，提升了騎行舒適度，可以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的需求。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)；雙閉環(huán)控制；柔性電子剎車(chē)Design of Electric Bicycle ControllerAbstract: This paper points at the disadvantages of electric bicycle controller of plicated structure, low reliability, difficult maintenance, hard to upgrade and expand currently. This design puts forward a project based on AT89S52 single chip microputer as the main control chip of brushless DC motor control. Speed is calculated by the signal acquisition hall sensor. The MCU acplishes speed closedloop control by the way of PWM, at the same time with sampling the motor phase current to plete current closedloop control. Double closed loop control system of speed and current is achieved. According to the energy feedback braking principle realize flexible electronic brake by using the characteristic of electronic mutation of brushless system. Combined with the programming algorithm efficient simplifies the system structure, reduces the system cost, enhances the system performance, and enhance the ride fort, which can meet the requirements of different application occasions.Keywords: MCU。 Brushless direct current motor。 Double closedloop control。 Electric absorption braking system引言步入二十一世紀(jì)，是呼喚綠色環(huán)保的時(shí)代，環(huán)境保護(hù)和能源問(wèn)題成為最突出的兩大主題。隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，人民生活水平的提高，汽車(chē)的使用越來(lái)越普及，石油資源嚴(yán)重匱乏。從環(huán)境保護(hù)角度講，石油的使用造成的大氣污染不斷加重。此外，石油燃燒產(chǎn)生的二氧化碳雖然對(duì)人體健康沒(méi)有太大危害，但是造成的溫室效應(yīng)卻破壞了大自然的生態(tài)平衡，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。在當(dāng)前工業(yè)面臨能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題的巨大挑戰(zhàn)的現(xiàn)狀下，發(fā)展清潔能源，實(shí)現(xiàn)能源動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化，推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，已經(jīng)成為當(dāng)前發(fā)展的目標(biāo)[1]。目前，我國(guó)已出臺(tái)許多優(yōu)惠政策，扶持并引導(dǎo)電動(dòng)車(chē)行業(yè)的快速健康發(fā)展。電動(dòng)車(chē)的發(fā)展進(jìn)入關(guān)鍵時(shí)期，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。這不但要求人們節(jié)約能源，更要求人們注重環(huán)境保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)石油資源相對(duì)比較貧乏，尾氣的排放又是目前大中城市大氣污染的主要原因。為此發(fā)展電動(dòng)車(chē)輛無(wú)疑是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也符合綠色環(huán)保的需求。1. 現(xiàn)狀及存在問(wèn)題 電動(dòng)自行車(chē)的現(xiàn)狀近幾年來(lái)，電動(dòng)車(chē)以環(huán)保、低能耗的特點(diǎn)，成為短距離出行的最好交通選擇。電動(dòng)自行車(chē)以較快的速度進(jìn)入市場(chǎng)，逐漸取代自行車(chē)成為不可或缺的交通工具。人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高、對(duì)能源問(wèn)題的關(guān)注以及高新科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，也有力的促進(jìn)了電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)電動(dòng)車(chē)的研究起步較晚，因此技術(shù)相對(duì)落后。我國(guó)有廣泛的人口資源，在小城市以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)大部分人都以自行車(chē)代步，電動(dòng)車(chē)的市場(chǎng)潛力十分巨大。隨著我國(guó)城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程的推進(jìn)及農(nóng)村道路狀況的不斷改善，自行車(chē)的使用逐漸被電動(dòng)車(chē)所代替，所以對(duì)電動(dòng)車(chē)的需求量會(huì)逐漸增大。目前，我國(guó)市場(chǎng)上電動(dòng)車(chē)品種規(guī)格很多，動(dòng)力多采用有刷或無(wú)刷的輪式直流電機(jī)，工作電壓為24V／36V或48V，功率在150W~450W之間；蓄電池一般用的是免維護(hù)鉛酸蓄電池，容量為12Ah，充電時(shí)間在3~8小時(shí)左右，充電一次行駛里程約50KM；車(chē)速低于20KM／H，爬坡能力在12o上下；車(chē)型有普通型和豪華型，車(chē)重約35KG，載重量約75KG[2]。近年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等的發(fā)展，電機(jī)的應(yīng)用也得到了快速發(fā)展。由于不斷地改進(jìn)技術(shù)，電機(jī)的控制變得更加靈活，效率也更逐漸提高。由過(guò)去簡(jiǎn)單的起動(dòng)停止控制、以提供驅(qū)動(dòng)為目的應(yīng)用，轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)其速度、轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)矩等精確的控制，以及對(duì)這些被控量的邏輯綜合控制，使被控制的機(jī)械運(yùn)動(dòng)更符合預(yù)想要求。因此現(xiàn)代電機(jī)控制技術(shù)離不開(kāi)功率器件和電機(jī)控制器的發(fā)展。 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀1955年美國(guó)D．Harrison等人首次申請(qǐng)了用晶體管換相電路代替機(jī)械電刷的專(zhuān)利標(biāo)志著無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的誕生。1978年MAC的無(wú)刷直流電機(jī)及其相應(yīng)驅(qū)動(dòng)器的出現(xiàn)使無(wú)刷直流電機(jī)開(kāi)始真正進(jìn)入實(shí)用階段。從而引發(fā)了對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)研究的小高潮，之后研制成功方波無(wú)刷直流電機(jī)和正弦波無(wú)刷直流電機(jī)。近幾十年以來(lái)，隨著永磁新材料、集成電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論以及電子技術(shù)尤其是大功率開(kāi)關(guān)器件的快速發(fā)展，使得直流無(wú)刷電機(jī)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。無(wú)刷直流電機(jī)在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域受到廣泛的應(yīng)用得益于其優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩特性，以往的直流電動(dòng)機(jī)由于沒(méi)有電刷而需要機(jī)械換相，造成可靠性較低，而且電刷容易出現(xiàn)問(wèn)題需要經(jīng)常維護(hù)；在換相時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁間干擾，噪聲較大，從而影響了普通直流電機(jī)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的發(fā)展應(yīng)用。以電子換相取代機(jī)械換相的無(wú)刷電機(jī)克服了機(jī)械換相帶來(lái)的缺點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展[3]。無(wú)刷直流電機(jī)在保持了傳統(tǒng)直流電機(jī)的良好動(dòng)、靜態(tài)調(diào)速特性的同時(shí)，還具