基于单片机的电动自行车控制器的设计.doc

毕业设计(论文) 课 题 名 称学 生 姓 名 学 号 系、年级专业 指 导 教 师 职 称 2009年 月 日Abstract Recent years,with the improvement of peoples living standard and consciousness of environmentalism,there is an increasing trend to use electric-bicycle tather than autobike.In order to improve the riding comfort and safty of the electric bicycle,this paper carrys out an in-deepth research on its Control system. The control strategy of the driving system is presented in detail. According to the speed characteristics of BLDCM,the speed of BLDCM is adjusted by regulating the armature voltage with PWM;the software and hardware design of the electric bicycle controller is introduced,The hardware design focuses on the MCU,The software is designed with modular structure and an time-shared idea of “time slice”. Key words:Electric bicycle;BLDCM;Control System;MCU 目录 摘 要 I Abstract II 第1章 概述 1 1.1研究的目的与意义 1 1.2电动自行车控制器的研究现状 1 1.3论文的主要内容 2 第2章 电动自行车控制器的控制策略 3 2.1PWM脉宽调速原理 3 2.2数字PID控制 4 2.3双闭环调速系统设计 5 2.4 PI调节参数的确定 5 第3章 电动自行车控制器硬件设计 7 3.1单片机简介 7 3.2电源电路 9 3.3功率驱动电路 9 3.4电流检测电路 10 3.5霍尔位置检测电路 11 3.6手把电压输入电路 12 3.7刹车输入电路 12 第4章 电动自行车控制器软件设计 14 4.1主程序设计 14 4.2中断服务程序设计 18 4.3柔性电子刹车（EABS）程序设计 21 4.4巡航程序设计 22 4.5 AD采样程序设计 24 4.6软件可靠性的设计 26 第5章 系统的仿真设计 28 5.1软件运行环境keil 28 5.2系统仿真运行环境Protues 29 5.3系统仿真设计 30 6章 总结和展望 32 参考文献 33 致谢 34 附录Ⅰ 35 附录Ⅱ 47 第1章 概述 1.1研究的目的与意义 随着社会的不断进步，人们对环境和能源问题越来越重视。现代社会经过几个世纪的发展给环境带来了太大的创伤。寻找一种高效、环保的新能源迫在眉睫。其中寻找一种能替代石油的新型能源更是重中之重。与燃油车相比，电动车[1]具有节能、可消除空气污染且能源广泛(可来自火力、煤炭、石油、天然气、水力、风力、地热、潮汐、原子能发电)等众多优点，因此电动车的研究已成为世界各国的研究热点之一。 纵观电动车的发展历史，尽管电动车的出现早于燃油车，但是它的研究力度与后者相比要小得多，在性能上，如动力性能、续程性能、安全性和经济性，还有待于进一步提高，这些性能与车辆的电力驱动系统都有紧密关系。就电力驱动系统的功率等级和需要考虑的因素来讲，电动汽车与小型两轮电动车有着一定的差异，然而从电力驱动系统中具体构成来讲，传动机构、使用的电机以及电机对应的控制方式，二者基本一致，彼此的技术可以相互借鉴。由于蓄电技术没有获得实质性的突破，目前的蓄电技术还仅适用于小型两轮电动车，小型两轮车辆在当今全球占据绝大多数，有着广大的用户，因此无论从目前的技术条件还是从市场来讲，对小型两轮电动车进行研究都有非常便利的条件，容易较快地取得有效的技术进步，而且取得的成果对今后电动汽车的研究也有着重要的参考价值。我国是世界上