研究直流无刷电机控制系统的软件设计--开题报告.doc

本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称：研究直流无刷电机控制系统的软件设计学生姓名专业应用电子技术教育学号指导教师姓名所学专业物理职称检测技术与自动化装置完成期限2008年12月12日至2009年06月07日一、选题的目的意义无刷直流电机是近年来发展起来的一种新型电机，它利用电子换相代替机械换向，既具有直流电动机良好的调速性能，又具有三相异步电机特点。由于无刷直流电机具有高效率,高转矩,高精度的三高特点；同时具有体积小,重量轻,可作成各种体积形状,是当今最高效率的调速电机,与传统直流有刷电机比较,或与交流变频调速比较均有更好的性能；在牵引电机电瓶车EV行业,取代传统直流有刷电机时除可以达到更高效率,更高激活转矩等特性外,由于采用方波驱动,让铅酸蓄电池有时间修补电极板,可以延长蓄电池的寿命,提高约1.3倍的电池容量,综合效率约可提高一倍左右的电池容量,大大的改善了电瓶车的性能.无刷直流电动机在先进国家已大量应用于军事、信息业(IT)、办公设备(OA)、家电业(HA)、DIY手动工具、伺服系统、电动汽车、电瓶车、磁旋浮列车等.本课题旨在研究设计直流无刷电机调速系统的硬件电路，以拓宽直流无刷电机的应用。二、国内外研究现状国外在无刷直流电动机发展的早期，主要致力于将更加先进的电力电子器件和材料应用于无刷直流电动机以提高它的性能。但无刷直流电动机在低速运行时的转矩波动过大，这是采用优良的电动机设计和先进的器件所无法从根本上取得突破的瓶颈。在八十年代以后，随着磁性材料(尤其是高性能的稀土永磁材料)、电力电子器件和专用控制器的迅速发展，明显改善了无刷直流电动机特性的同时，人们又把对无刷直流电动机研究的目光转移到电子换向、稀土永磁材料以及智能控制三个方面，试图来抑制无刷直流电动机的转矩波动。我国无刷直流电动机的研制工作开始于70年代初期，主要是为我国自行研制的军事装置和宇航技术发展而配套。由于数量少，由某些科研单位试制就能满足要求。经过20多年的发展，虽然在新产品开发方面缩短了与国际先进水平的差距，但由于无刷直流电动机是集电动机、微电子、电力电子、控制、计算机等技术于一身的高科技产品，受到我国基础工业落后的制约，因此无论产量、质量、品种及应用与国际先进水平有着较大的差距，目前国内的研制单位虽不少，但形成一定批量的单位却屈指可数，而且其中绝大部分属于低档的无刷风机，产品的市场竞争能力不强。三、主要研究内容1、学习和研究无刷直流电机的工作原理；2、研究无刷直流电机的控制方法，经过分析和比较确定控制方案；3、无刷直流电机调速系统的软件设计，本软件中主要程序模块为：主程序、定时中断、PWM参数重载中断、A/D采集、D/A输出、捕捉中断、IRQA和IRQB中断、速度计算、转速和电流环PI调节以及DSP与单片机通信等四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线1、查阅和学习相关资料和文献，对课题进行深入研究；2、对无刷直流电机的控制方法进行深入分析和比较，确定控制策略；3、学习DSP芯片的原理和特点，设计基于DSP的系统软件设计，实行模块化设计，增加了程序的可读性和移植性4、不断完善软件部分，完成和改进设计。五、主要参考文献与资料1菲茨杰拉德.电机学M.北京:电子工业出版社,2004.2姜宝港.智能家用电器原理与维修M.北京:机械工业出版社,2002.3何希才.新型集成电路及其应用实例M.北京:科学出版社,2003.4李德润.电子技术基础M.北京:高等教育出版社,1999.5纪志成,薛花,董富红.无刷直流电机调速系统间接模型参考自适应控制J.电机与控制学报,20046吴志瑜,赵晓蓓,刘爱军,等.无刷直流电动机位置伺服系统的变结构控制J.微特电机,20067赵学庆,张国山,陈学敏.无刷直流电动机调速系统的模糊变结构控制J.微特电机,20068王树.变频调速系统设计与应用M.机械工业出版社，2006.9张琛。直流无刷电动机原理及应用M机械工业出版社，1999.10马忠梅，籍顺心等.单片机的C语言应用程序设计M.北京航空航天大学出版社，1999.1