【正文】 服了有刷直流電機(jī)由于機(jī)械電刷和換向器的存在所帶來的噪聲、火花、無線電干擾以及壽命短等弊病，所以以無刷直流電機(jī)作為電動馬達(dá)的電動自行車產(chǎn)品逐漸受到消費(fèi)者的青睞。 二、 研究目的及意義 當(dāng)前，隨著保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的呼聲日益高漲，無污染、能源可多樣化配置的新型交通工具引起了人們的普遍關(guān)注，同時(shí)也得到了極大的發(fā)展，電動自行車便是其中之一。 注 2：題目類型是指 “ 研究論文 ”、“ 畢業(yè)設(shè)計(jì) ”或“ 畢業(yè) 創(chuàng)作（ 設(shè)計(jì) ）” ； 題目來源是指題目來源于教師的科研項(xiàng)目、生產(chǎn) /社會實(shí)際或?qū)嶒?yàn)室建設(shè)、其它等。 （ 2）學(xué)生、指導(dǎo)教師和教學(xué)單位署名 ： 學(xué)生、指導(dǎo)教師 及所在 單位（院 系或工作 單位）在題目下隔一行，居中，格式： 學(xué)生 ： ， 學(xué)院（系），另起一行居中，格式： 指導(dǎo)教師 ： ，工作單位， 署 名 采用小四號仿宋體。 4 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )應(yīng)完成的主要內(nèi)容 （ 1）硬件電路設(shè)計(jì) （ 2）理論設(shè)計(jì)與分析，理論計(jì)算 （ 3）軟件設(shè)計(jì)調(diào)試 5 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )的目標(biāo)及具體要求 學(xué)生通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，掌握直流無刷電動機(jī)的調(diào)速方法，學(xué)會功率器件的使用及電子線路的設(shè)計(jì)；能夠運(yùn)用單片機(jī)控制電動機(jī)調(diào)速；運(yùn)用已學(xué)的基本知識和專業(yè)技術(shù)解決實(shí)際問題，掌握軟件設(shè)計(jì)流II 程，提出可行的方案，鍛煉自學(xué)和動手能力；培養(yǎng)鉆研、求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)；提高論文寫作水平和英語閱讀理解能力。 （ 3）電機(jī)運(yùn)行的要求是：運(yùn)行平穩(wěn)，不允許有抖動；起動有力，快捷。設(shè)計(jì)軟件控制流程。 5 系統(tǒng)軟件方案設(shè)計(jì) ............................................... 31 無刷直流電機(jī)的位置檢測 ......................................... 31 電機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制 ............................................... 31 . 速度反饋計(jì)算 .................................................. 32 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ............................................... 33 整體方案概述 .............................................. 33 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 題目名稱： 直流無刷電動機(jī)控制電路設(shè)計(jì) 題目類型： 目錄 長江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． Ⅰ 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )開題報(bào)告 ..............................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 長江大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )指導(dǎo)教師評審意見 ........................... IX 長江大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )評閱教師評語 ................................ X 長江大學(xué)畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )答辯記錄及成績評定 ......................... XI 摘要 ............................................................. VI Abstract ........................................................ VII 1 前言 ........................................................... 3 1． 1 無刷直流電動機(jī)的基本組成 ....................................... 2 1． 2 無刷直流電動機(jī)的工作原理 ....................................... 4 1． 3 電機(jī)的運(yùn)行特性和傳遞函數(shù) ....................................... 8 2 選題背景 ........................................................... 12 3 方案論證 ...................................................... 14 系 統(tǒng)概述 ....................................................... 14 直流無刷電動機(jī)的主回路設(shè)計(jì) ..................................... 16 單片機(jī)控制方案 ................................................. 19 芯片簡介 ................................................ 19 位置傳感器無刷直流電機(jī) ....................................... 22 ....................................................... 23 DSP 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ....................................... 23 系統(tǒng)功率變換器的設(shè)計(jì) ........................................... 24 .............................................. 24 .............................................. 26 相電流檢測電路 ................................................. 26 位置檢測電路 ................................................... 28 系統(tǒng)保護(hù)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì) ............................................. 29 過、欠壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì) .................................... 29 過熱保護(hù)電路的設(shè)計(jì) ........................................ 30 過流保護(hù)電路的設(shè)計(jì) ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 6 結(jié)論 ........................................................... 36 參考文獻(xiàn) ......................................................... 37 致 謝 ............................................................ 38 I 1 畢業(yè)設(shè) 計(jì) (論文 )題目： 直流無刷電動機(jī)控制電路設(shè)計(jì) 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間： 2021 年 2 月 21 日～ 6 月 10 日 3 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分） （ 1）設(shè)計(jì)直流無刷電動機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)主電路、控制電路及調(diào)速控制方案。 （ 2）電機(jī)功率約 80 瓦，帶位置傳感器，轉(zhuǎn)速范圍在 6003000 轉(zhuǎn) /分，連續(xù)可調(diào)，誤差不大于 5%。通過電位器或按鍵控制加、減速。 6 完成畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )所需的條件及上機(jī)時(shí)數(shù)要求 (1) 微機(jī)、單片機(jī)仿真器 (2) 直流無刷電動機(jī)；電子器件 (3) 上機(jī)機(jī)時(shí)： 150 任務(wù)書批準(zhǔn)日期 2021 年 3 月 13 日 教研室 (系 )主任 (簽字 ) 任務(wù)書下達(dá)日期 2021 年 3 月 13 日 指導(dǎo)教師 (簽字 ) 完 成任務(wù)日期 2021 年 6 月 10 日 學(xué)生（簽名） 開題報(bào)告日期 2021 年 3 月 15 日 III 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告撰寫內(nèi)容及要求 一、 題目來源 二、 研究目的和意義 三、 閱讀的主要參考文獻(xiàn)及資料名稱 四、 國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向 五、 主要研 究內(nèi)容、需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路 六、 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所必須具備的工作條件（如工具書、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、某類市場調(diào)研、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件等）及解決的辦法 七、 工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排 八、 指導(dǎo)教師審查意見 注 1： 格式 要求 ： （ 1）題 目 名稱 ： 要求與畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目 名稱一致 ，小二號，黑體加粗，居中，段前后各空一行。 （ 3）開題報(bào)告正文 ， 撰寫 格式按畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )的排版格式規(guī)范要求 。 IV 直流無刷電動機(jī)控制電路設(shè)計(jì) 一、 題目來源 結(jié)合生產(chǎn)，社會實(shí)際。由于電子控制技術(shù)的不斷發(fā)展， 使得對大量應(yīng)用的電動機(jī)性能、質(zhì)量的要求越來越高，如：低噪聲、高性能、長壽命、小型化、高效節(jié)能的要求。鑒于無刷直流電機(jī)的上述優(yōu)點(diǎn)以及無刷直流電機(jī)作為控制對象的電動自行車在消費(fèi)市場的巨大潛力，本設(shè)計(jì)試以 C51 單片機(jī)為主控制 芯片，設(shè)計(jì)一款無刷直流電機(jī)控制器。設(shè)計(jì)軟件控制流程。 （ 3）電機(jī)運(yùn)行的要求是：運(yùn)行平穩(wěn)，不允許有抖動；起動有力，快捷。 [1] 劉剛，王志強(qiáng)，房建成 . 永磁無刷直流電機(jī)控制技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京，機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. V [2] 李海濤，儀維，吳筱堅(jiān)等 . PIC 單片機(jī)應(yīng)用 開發(fā)典型模塊 [M]. 北京，人民郵電出版社， 2021. [3] 三恒星科技 . PIC 單片機(jī)易學(xué)通 [M]. 北京，人民郵電出版社，2021. [4] 楊耕，羅應(yīng)立 . 電機(jī)與運(yùn)行控制系統(tǒng) [M]. 北京，清華大學(xué)出版社， 2021. [5] 張俊 . 匠人手記 —— 一個(gè)單片機(jī)工作者的實(shí)踐與思考 [M]. 北京，北京航空航天大學(xué)出版社， 2021. [6] 肖玲妮，袁增貴 . Protel 99 SE 印刷電路板設(shè)計(jì)教程 [M]. 北京，清華大學(xué)出版社， 2021. [7] 謝淵斌 . 電動車無刷電機(jī)控制器軟件設(shè)計(jì) 要點(diǎn) [N]. 《電子報(bào)2021 年合訂本》下冊 . [8] 牛海清，謝運(yùn)祥 . 無刷直流電動機(jī)及其控制技術(shù)的發(fā)展 [D]. 微電機(jī) 2021 年 5 期 . [9] 劉佳峰，謝楊華 . 直流無刷電機(jī)換相時(shí)機(jī)的調(diào)整 [EB/OL]. 電機(jī)技術(shù) 2021 年 3 期 . [10] 孫歡慶，李橋梁 . MC33035 在直流無刷電機(jī)控制中的應(yīng)用[EB/OL]. 電機(jī)技術(shù) 2021 年 3 期 . [11] 葛小榮 王慶 . 電動自行車控制器 MOSFET 驅(qū)動電路設(shè)計(jì)[EB/OL]. 電動車情商網(wǎng) .2021. 四、 國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主 攻方向 電機(jī)分為直流電機(jī)、同步電機(jī)和異步電機(jī)，在我國三種電機(jī)的生產(chǎn)分工較為VI 明確，無刷直流電機(jī)是三種電機(jī)的集合，是電機(jī)發(fā)展的高層次產(chǎn)品，代表電機(jī)的發(fā)展方向。在企業(yè)中生產(chǎn)高性能、大容量這種電機(jī)的廠家還沒有，只有生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡單、性能較低、容量在 以下、用于電動自行車電機(jī)的廠家。 針對傳統(tǒng)直流電動機(jī)的弊病，早在上世紀(jì) 30 年代就有人開始研制以電子換向代替電刷機(jī)械換向的直流無刷電動機(jī)。 五、 主要研究內(nèi)容、需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路 本課題的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用可靠的方案，實(shí)現(xiàn)對電動自行車用無刷直流電機(jī)的控制。 課題研究的方法： 計(jì)劃采用理論分析研究與實(shí)驗(yàn)分析相結(jié)合的研究方法。通過實(shí)踐到廠里進(jìn)行觀察、調(diào)查、自己動手等方法來完成無刷電機(jī)驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)。 直流無刷永磁電動機(jī)主要由電動機(jī)本體、位置傳感器和電子開關(guān)線路三部分組成。 三 相兩極直流無刷電機(jī)組成 三相定子繞組分別與電子開關(guān)線路中相應(yīng)的功率開關(guān)器件聯(lián)結(jié)， A、 B、 C 相繞組分別與功率開關(guān)管 V V V3 相接。 當(dāng)定子繞組的某一相通電時(shí)，該電流與轉(zhuǎn)子永久磁鋼的磁極所產(chǎn)生的磁場相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，再由位置傳感器將轉(zhuǎn)子磁鋼位置變換成電信號，去控制電子開關(guān)線路，從而使定子各項(xiàng)繞組按一定次序?qū)?，定子相電流隨轉(zhuǎn)子位置的變化而按一定的次序換相。 六、 工作條件 計(jì) 算機(jī)一臺 相關(guān)器件 圖書館及網(wǎng)絡(luò) 參考資料 七、進(jìn)度安排 3 月 15 號 3 月 20 號 撰寫開題報(bào)告 3 月 21 號 4 月 7 號 完成外文翻譯任務(wù)并購買相關(guān)器件 4 月 8 號 4 月 20 號 對課題進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，以求達(dá)到預(yù)期目的。 5 月 2