【正文】 題 目： 電動自行車控制器的設(shè)計(jì) 姓 名： 學(xué) 號： 系 別： 專 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人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。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。同意省級優(yōu)秀畢業(yè)論文評選機(jī)構(gòu)將本畢業(yè)論文通過影印、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)庫進(jìn)行檢索和查閱。本畢業(yè)論文內(nèi)容不涉及國家機(jī)密。論文題目：電動自行車控制器的設(shè)計(jì)作者單位：作者簽名： （學(xué)號： 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電動自行車控制器的設(shè)計(jì)摘 要：針對目前電動自行車控制器的結(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計(jì)算出轉(zhuǎn)速，單片機(jī)通過PWM方式實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)控制；同時對電機(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)。利用無刷系統(tǒng)電子換向的特點(diǎn)，根據(jù)能量回饋制動原理實(shí)現(xiàn)柔性電子剎車。結(jié)合高效的編程算法簡化了系統(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)用場合的需求。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；無刷直流電動機(jī)；雙閉環(huán)控制；柔性電子剎車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)保的時代，環(huán)境保護(hù)和能源問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，汽車的使用越來越普及，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人體健康沒有太大危害，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)面臨能源問題和環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)的現(xiàn)狀下，發(fā)展清潔能源，實(shí)現(xiàn)能源動力系統(tǒng)的電氣化，推動傳統(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，我國已出臺許多優(yōu)惠政策，扶持并引導(dǎo)電動車行業(yè)的快速健康發(fā)展。電動車的發(fā)展進(jìn)入關(guān)鍵時期，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。我國石油資源相對比較貧乏，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)展電動車輛無疑是未來發(fā)展的必然趨勢，也符合綠色環(huán)保的需求。1. 現(xiàn)狀及存在問題 電動自行車的現(xiàn)狀近幾年來，電動車以環(huán)保、低能耗的特點(diǎn)，成為短距離出行的最好交通選擇。電動自行車以較快的速度進(jìn)入市場，逐漸取代自行車成為不可或缺的交通工具。人們環(huán)境保護(hù)意識的提高、對能源問題的關(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)了電動車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。與發(fā)達(dá)國家相比，我國電動車的研究起步較晚，因此技術(shù)相對落后。我國有廣泛的人口資源，在小城市以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)大部分人都以自行車代步，電動車的市場潛力十分巨大。隨著我國城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程的推進(jìn)及農(nóng)村道路狀況的不斷改善，自行車的使用逐漸被電動車所代替，所以對電動車的需求量會逐漸增大。目前，我國市場上電動車品種規(guī)格很多，動力多采用有刷或無刷的輪式直流電機(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，充電時間在3~8小時左右，充電一次行駛里程約50KM；車速低于20KM／H，爬坡能力在12o上下；車型有普通型和豪華型，車重約35KG，載重量約75KG[2]。近年來，隨著電力電子技術(shù)和自動控制技術(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。由過去簡單的起動停止控制、以提供驅(qū)動為目的應(yīng)用，轉(zhuǎn)變?yōu)閷ζ渌俣?、轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)矩等精確的控制，以及對這些被控量的邏輯綜合控制，使被控制的機(jī)械運(yùn)動更符合預(yù)想要求。因此現(xiàn)代電機(jī)控制技術(shù)離不開功率器件和電機(jī)控制器的發(fā)展。 無刷直流電動機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀1955年美國D．Harrison等人首次申請了用晶體管換相電路代替機(jī)械電刷的專利標(biāo)志著無刷電動機(jī)的誕生。1978年MAC的無刷直流電機(jī)及其相應(yīng)驅(qū)動器的出現(xiàn)使無刷直流電機(jī)開始真正進(jìn)入實(shí)用階段。從而引發(fā)了對無刷直流電機(jī)研究的小高潮，之后研制成功方波無刷直流電機(jī)和正弦波無刷直流電機(jī)。近幾十年以來，隨著永磁新材料、集成電子技術(shù)、自動控制理論以及電子技術(shù)尤其是大功率開關(guān)器件的快速發(fā)展，使得直流無刷電機(jī)得到了長足的發(fā)展。無刷直流電機(jī)在運(yùn)動控制領(lǐng)域受到廣泛的應(yīng)用得益于其優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩特性，以往的直流電動機(jī)由于沒有電刷而需要機(jī)械換相，造成可靠性較低，而且電刷容易出現(xiàn)問題需要經(jīng)常維護(hù)；在換相時會產(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)械換相的無刷電機(jī)克服了機(jī)械換相帶來的缺點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展[3]。無刷直流電機(jī)在保持了傳統(tǒng)直流電機(jī)的良好動、靜態(tài)調(diào)速特性的同時，還具