毕业设计论文----单片机控制的无刷直流电机驱动系统设计

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1、 本本 科科 生生 毕毕 业业 论论 文文 题 目：单片机控制的无刷直流电机驱动系统设计 专业年级：电子信息科学与技术（2005 级） I 目录目录 摘要 1 ABSTRACT . 2 1. 概论 . 3 1.1 无刷直流电机的现状 . 3 1.2 电动自行车介绍及发展前景 4 1.3 本设计的主要工作 6 2. 无刷电机控制系统分析 . 6 2.1 三相无刷直流电机星形连接全桥驱动原理 . 6 2.2 直流电动机的 PWM 调速原理 9 3. 无刷直流电机控制器硬件设计. 9 3.1 硬件组成 .10 3.2 三相全桥逆变电路和驱动电路 10 3.3 速度控制电路 14 3.4 其他 14

2、4. 系统软件设计 . 15 4.1 概述 15 4.2 主程序 .16 4.3 中断 20 4.4 AD 转换 21 4.5 PWM(脉冲宽度调制)23 4.6 位置信号和驱动信号的对应关系 23 4.7 数字 PI 速度调节 .24 5. 系统调制与实验结论. 27 5.1 系统硬件调试 27 5.2 系统软件调试 28 5.3 实验结论与建议 .29 结论 30 参考文献 . 31 致谢 32 单片机控制的无刷直流电机驱动系统设计 第 1 页 共 32 页 单片机控制的无刷直流电机驱动系统设计单片机控制的无刷直流电机驱动系统设计 摘要摘要 本课题是讲述无刷直流电机控制系统集电机、逆变电路

3、、检测元件、控制软件和 硬件于一体，具有高可靠、高效率、寿命长、调速方便等优点，在电动调速领域有着 广泛的应用。 电动自行车的发明和使用对解决燃油车造成的严重环境污染和缓解日益 突出的能源危机问题有一定的现实意义。根据项目参数要求，采用Microchip公司的 PIC16F72单片机作为控制芯片，在硬件方面，进行了电源电路设计、系统硬件保护电 路设计、三相全桥逆变电路设计、逆变器驱动电路设计。在软件方面利用汇编语言， 采用模块化编程和结构化编程。根据无刷直流电机的控制原理，对系统的控制部分进 行了详细分析。利用数字PI控制理论实现电机速度的闭环调制。在系统可靠性方面: 设计了系统的欠压、过流和

4、堵转保护。本文还对影响控制器和单片机系统可靠性的因 素进行了分析，并且给出了解决方案.本文所设计的无刷电机控制器实现了电动、定 速、助力三种工作模式并且在系统出错情况下具有自检功能。保护功能较完善、硬件 结构简单、成本较低，具有升级空间，便于用户二次开发。 关键词关键词 无刷直流电机,PIC 单片机,电动自行车,控制系统 单片机控制的无刷直流电机驱动系统设计 第 2 页 共 32 页 The Design of The Brushless DC Motor Control System AbstractAbstract This thesis is part of the project named“ the controller of the Brushless DC Motor for electric-bike“. The control system consists of Brushless DC Motor, controlling part, sensor part, hardware and software controlling part. With