基于单片机的无刷直流电动机控制器设计任务书.doc

中 北 大 学毕业设计任务书学 院、系：计算机与控制工程学院专 业：电气工程及其自动化学 生 姓 名：学 号：设 计 题 目：基于单片机的无刷直流电动机控制器设计起 迄 日 期:2015年 3月 9日 2015年 6月15日指 导 教 师:学科部副主任:发任务书日期: 2014年 3 月 9 日任务书填写要求1毕业设计任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在系的负责人审查、签字后生效。此任务书应在毕业设计开始前一周内填好并发给学生；2任务书内容必须用黑笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系主管领导审批后方可重新填写；4任务书内有关“学院、系”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号（如0201140102），不能只写最后2位或1位数字；5有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。毕 业 设 计 任 务 书1毕业设计的任务和要求：（1）主要任务针对无刷直流电动机的结构和工作原理，设计有位置传感器的无刷直流电动机控制器，该控制器以单片机89C51为核心，配合设计外围驱动电路，能够根据以霍尔传感器为主的位置传感器获取的转子位置信息和转速信息自动控制驱动电路的功率器件，并调节无刷直流电动机的定子绕组的电压的数值，从而对无刷直流电动机的转速和转向进行调节。此外，该控制器还具有过流检测电路，实现过流、短路和欠压等保护的功能。（2）要求无刷直流电动机选择三相四极无刷直流电动机；以霍尔传感器为主设计无刷直流电动机的转子位置检测系统；以IGBT功率场效应管为主设计无刷直流电动机的驱动电路；以单片机为核心设计无刷直流电动机控制器，要求无刷直流电动机的转速调节范围为1000r/min1500r/min，电压调节范围为50V100V；掌握PWM的方法以及如何用单片机实现PWM波的输出；设计无刷直流电动机定子绕组过流检测电路，该电路具有过流、短路和欠压等保护的功能。2毕业设计的具体工作内容：（1）建立三相四极无刷直流电动机的机械特性、调节特性和工作特性方程，说明无刷直流电动机的调速方法和特点；（2）根据无刷直流电动机的转速控制方法，设计无刷直流电动机的控制系统，该系统包括无刷直流电动机本体、基于功率器件IGBT功率场效应管的驱动电路、基于霍尔传感器的转子位置和转速检测电路、基于单片机89C51的控制器；其中，单片机接收位置传感器的转子位置信息和转速信息，一方面控制驱动电路使无刷直流电动机持续旋转，另一方面与给定的转子转速相比较，通过PWM方式调节无刷直流电动机的定子绕组的电压数值，从而实现转速的控制，要求无刷直流电动机的转速调节范围为1000r/min1500r/min，电压调节范围为50V100V； （3）设计无刷直流电动机定子绕组过流检测电路，该电路具有过流、短路和欠压等保护的功能；（4）在Protues软件中建立无刷直流电动机的控制系统，设计单片机控制程序，仿真利用单片机实现无刷直流电动机的转速控制；（5）完成毕业设计说明书。毕 业 设 计 任 务 书3对毕业设计成果的要求：（1）画出系统控制原理图；（2）在仿真软件protues中画出系统的硬件原理图；（3）画出程序流程图并编写单片机程序并进行仿真；（4）毕业设计说明书；（5）英文翻译。4毕业设计工作进度计划：起 迄 日 期工 作 内 容3月9 日3月27日3月27日5月20 日5月20 日6月1日6月1日6月12日6月12 日6月15日查阅资料，了解课题背景，制定思路，完成开