【正文】 同時(shí)也感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。參考文獻(xiàn)[1] [J].電機(jī)技術(shù),2004(2): 3943.[2] [D].江蘇:江蘇大學(xué),2010.[3] [D].大連:大連理工大學(xué),2006.[4] 萬(wàn)文斌,[J].儀表技術(shù),2009(3): 79. 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柔性電子剎車效果圖電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行中，受到外力不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)或者電子換相異常，會(huì)導(dǎo)致相電流迅速增大，對(duì)電機(jī)造成不可修復(fù)的損傷。當(dāng)軟啟動(dòng)結(jié)束，PWM波形正常。當(dāng)系統(tǒng)受到外界突發(fā)干擾時(shí)，軟件需要及時(shí)有效地分析處理故障，并能夠自動(dòng)返回到正確的運(yùn)行狀態(tài)。如果在相關(guān)設(shè)定范圍內(nèi)，控制器控制電機(jī)車速主要以不超過(guò)最大電流設(shè)定值為依據(jù)；如果電機(jī)相電流與電機(jī)速度超出相關(guān)范圍時(shí)，即使得到的電機(jī)相電流遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到最大限流設(shè)定值，控制器也對(duì)電機(jī)減小電流，然后再次判斷電機(jī)轉(zhuǎn)速與電機(jī)電流的相關(guān)性；如果仍然不滿足相關(guān)性要求，控制器進(jìn)一步減小電流。輸出PWM波占空比的減弱速度決定了剎車的柔度，減小速度越快，剎車越急，柔度越硬；減小速度越慢，剎車越緩，柔度越柔。在退出中斷服務(wù)的同時(shí)打開(kāi)系統(tǒng)總中斷，為接收下一次中斷做好準(zhǔn)備。電子換相程序流程圖如圖13所示。是否端口初始化定時(shí)器、A/D初始化子程序初始化中斷初始化使能中斷故障報(bào)警系統(tǒng)自檢事件處理中斷處理開(kāi)始圖12 系統(tǒng)整體流程圖 子模塊設(shè)計(jì) 位置檢測(cè)與換相子程序轉(zhuǎn)子位置的確定主要依靠單片機(jī)獲取來(lái)自霍爾傳感器檢測(cè)到的信號(hào)。第1類過(guò)流：當(dāng)前檢測(cè)到的電流值超過(guò)了電機(jī)額定工作電流，但不大于設(shè)定的2類電流，比如爬傾角小的坡道或者增大了負(fù)載。內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，電流調(diào)節(jié)算法為PI（比例調(diào)節(jié)和積分調(diào)節(jié)）控制算法；外環(huán)為速度環(huán)，速度調(diào)節(jié)算法采用模糊PI閉環(huán)控制算法。如果電路剛上電自檢時(shí)就檢測(cè)到電源電壓低于設(shè)定值，欠壓保護(hù)電路就封鎖PWM波的輸出。由于霍爾傳感器安裝在電機(jī)內(nèi)部，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，同時(shí)電機(jī)的繞組電流變化也會(huì)產(chǎn)生干擾，輸出信號(hào)中會(huì)含有很多雜波，因此需要把雜波濾除。本系統(tǒng)采用霍爾式位置傳感器來(lái)獲取無(wú)刷直流電機(jī)的位置信息。由于直流無(wú)刷電機(jī)本身的控制特點(diǎn)，方案1電路中最少要檢測(cè)任意兩相電流，因此至少需要兩組檢測(cè)模塊，這樣就使成本增加。為了提高系統(tǒng)的效率，減小MOSFET的功率損耗，使功率管開(kāi)關(guān)工作時(shí)的通態(tài)電阻最小，即滿足漏源電壓不小于10V，本系統(tǒng)采用l8V。電源電路如圖7所示。因此，不同的速度和負(fù)載，功率管的功率損耗也不同。系統(tǒng)整體框圖如圖6所示。在電機(jī)速度接近預(yù)設(shè)值時(shí)，自動(dòng)減小轉(zhuǎn)矩，避免超調(diào)過(guò)大，實(shí)現(xiàn)快速調(diào)速。PWM的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號(hào)都是數(shù)字形式的，無(wú)需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，可將噪聲影響降到最小。同時(shí)脈沖變壓器的體積大，加工復(fù)雜。電機(jī)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過(guò)60o電角度，逆變器就進(jìn)行一次換流，定子的狀態(tài)就改變一次。（7）電機(jī)控制系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高，低速運(yùn)行時(shí)仍可提供很大的轉(zhuǎn)矩，且驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)主要是振動(dòng)以及噪聲較大。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。因此，在一定時(shí)期內(nèi)這類控制器還不會(huì)大規(guī)模應(yīng)用于潛力巨大的民用市場(chǎng)。模擬控制系統(tǒng)中的大量分立元件存在著不可消除的參數(shù)漂移，而且模擬電路排布復(fù)雜、不便于調(diào)試，因此電機(jī)的可靠性穩(wěn)定性受到影響，性能難以高效率發(fā)揮，在現(xiàn)在的電動(dòng)車控制器中已經(jīng)很少采用了。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的典型應(yīng)用一般由一臺(tái)同步電機(jī)、一組轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器和一套受位置檢測(cè)器控制的逆變器組成。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。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。為此發(fā)展電動(dòng)車輛無(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。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(lái)越普及，石油資源嚴(yán)重匱乏。論文題目：電動(dòng)自行車控制器的設(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)自行車控制器的設(shè)計(jì)摘 要：針對(duì)目前電動(dòng)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(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。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。 Brushless direct current motor。電動(dòng)車的發(fā)展進(jìn)入關(guān)鍵時(shí)期，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。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代步，電動(dòng)車的市場(chǎng)潛力十分巨大。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。根據(jù)流入定子繞組的激勵(lì)電流波形的不同來(lái)劃分，直流無(wú)刷電機(jī)可以分為方波直流電機(jī)（BLDCM）和正弦波直流電機(jī)（PMSM）。電動(dòng)車控制器從結(jié)構(gòu)上可以分兩種：分離式和整體式。未來(lái)應(yīng)用DSP作為電動(dòng)車控制器的主控芯片是一種勢(shì)不可擋的趨勢(shì)。 控制芯片的選取AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。AT89S52引腳排列如圖1所示。（4）過(guò)載能力強(qiáng)，制動(dòng)效果好。根據(jù)單片機(jī)輸出的邏輯信號(hào)，T1~T6會(huì)順序?qū)ê完P(guān)斷，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。光電隔離電路占用空間小，構(gòu)造簡(jiǎn)單，但共模抑制能力不強(qiáng)，傳輸速度較慢。脈沖寬度調(diào)制屬于模擬控制方式，是根據(jù)相應(yīng)載荷的不同來(lái)調(diào)制MOS管柵極的偏置量，來(lái)改變MOS管導(dǎo)通時(shí)間的。內(nèi)環(huán)為電流回饋環(huán)，對(duì)速度控制電路的輸出電流設(shè)定值與經(jīng)采樣電阻采樣放大轉(zhuǎn)換得到的電流值，通過(guò)合適的算法，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的PWM波，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的閉環(huán)調(diào)速控制。雙閉環(huán)調(diào)速原理圖如圖5所示。電動(dòng)車在正常騎行時(shí)，控制器的大功率MOSFET管處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)。圖7 電源電路本設(shè)計(jì)電源電路轉(zhuǎn)換為5V和18V。為了保護(hù)功率開(kāi)關(guān)管，每個(gè)開(kāi)關(guān)管上都并聯(lián)快速續(xù)流二極管IN4148?，F(xiàn)在電流檢測(cè)模塊種類很多，具有使用方便、反應(yīng)靈敏、報(bào)警值可調(diào)和多路檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)；但是成本較高，不易排查故障。采樣比較電路如圖9所示。安裝霍爾元件時(shí)，應(yīng)使其盡量靠近永磁體，否則會(huì)造成輸出信號(hào)電平太低，影響正常工作。圖11所示為轉(zhuǎn)把輸入電路，其中J3為霍爾手柄接口。