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设计描述：
文档包括:
说明书一份，42页，约14000字
开题报告一份
翻译一份
任务书一份
软件-STM工程文件
硬件-DXP工程文件
一、毕业设计（论文）的内容
电动车是我们日常生活常用的交通工具，其控制系统是其核心部件，电动车运行的平稳性主要取决于其控制系统性能。本课题任务是研制一套电动车电气控制装置，具体研究内容包括如下：
1、通过广泛的调研，获取第一手资料，并通过图书馆、网络等途径搜集相关资料，掌握电动车工作原理及控制方法，加强电子电路、可编程控制器、自动控制系统等方面的知识；
2、对电动车控制系统进行理论分析、方案论证；
3、系统方案设计、原理图、程序框图、电路设计；
4、根据设计方案，设计硬件系统电路、制作样机。
二、毕业设计（论文）的要求与数据
以单片机为主控制器，设计、制作一套控制系统，实现电动车的电气控制，要求：
1．用单片机产生控制脉冲；
2．电机功率1kW；
3．电源48V/200AH；
4．根据工艺要求，给出系统方案设计、电路原理图、程序框图和PCB图；
5．根据设计结果制作简单样机，实现基本功能。
三、毕业设计（论文）应完成的工作
1、完成二万字左右的毕业设计说明书（论文）；在毕业设计说明书（论文）中必须包括详细的300-500个单词的英文摘要；
2、独立完成与课题相关，不少于四万字符的指定英文资料翻译（附英文原文）；
3、论文应包含本项目立项目的、系统方案设计、理论分析、电路设计（包括原理图和PCB图）、程序设计等。
4、制作简单样机实现系统基本功能。
四、应收集的资料及主要参考文献
[1] 王珣; 杜茂华. 基于单片机的PWM直流调速控制系统设计[J]. 机械与电子，2011, (3): 50-53.
[2] 刘波文. 51单片机C语言应用开发三位一体实战精讲[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2011.
[3] 周向红主编. 51单片机课程设计. 武汉：华中科技大学出版社，2011.
[4] 栾宝宽，田华明. 一种PWM开关稳压电源中控制电路的设计[J]. 现代电子技术，2007, 10.
[5] 周 伟. 电动汽车用电机驱动器IGBT模块驱动电源[J]. 变流技术与电力牵引，2007, (1).
[6] 芦守平. 基于单片机控制的程控开关电源研究[J]. 电子技术应用，2011, 5.
[7] Jai.P.Agrawal. 电力电子系统[M].北京：清华大学出版社，2005.
[8] 沈 刚.高频大功率感应加热电源驱动电路设计[J].工业加热：2004，33(2).
[9] Kiam Heong Ang. PID Control System Analysis, Design,and Technology[J]. Control Systems, 2005，
[10] Bottari S. High Frequency 200 kHz Inverter for Induction Heating Applications [J] . IEEE Trans. on Power Electron. 2003.
五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件
计算机一台
摘 要
石油资源的日益减少、大气环境的污染严重，让人们日益关注电动车。电气驱动是电动汽车的心脏，为了增加电动汽车的行驶里程，必须开发高功率密度、高效率、高可靠性以及价格合理的电气驱动系统。
电控技术的进步是以无刷电机的成功应用为标志的；同时，控制器进入了快速发展的阶段，以单片微控制器（MCU）的广泛应用为主要特征，而一批有较强的自主开发能力的电子技术企业迅速崛起。
本文主要研究的是电动车的电气控制系统；它由电子控制器、功率转换器、电动机等组成。电子控制器包括传感器、电气连接电路和微处理器 ,实现信号采集、转换、传输和处理；功率转换器负责驱动和制动。嵌入微处理器，可以使电动车安全驶行，并提升操控性能。在这里，作者以新型主流MCU产品STM8作为核心，成功地设计了这套电气控制系统；在软件上，设计了数字控制的PID算法，构成了闭环系统。所制作的模拟装置，启动、带载、调速性良好且运转稳定，成为了一款新型实用的控制系统。
关键字：电气驱动 无刷电机 PWM技术 电子换向 直流逆变技术
Abstract
The dwindling oil resources, the pollution of the atmospheric environment seriously, make people pay more attention to electric vehicle. Electric driving is the heart of an electric car, in order to increase the electric vehicle mileage, a high power density, high efficiency, high reliability and reasonable price of electric drive system must be developed.
Electronic control technology is marked with brushless motor widely used successfully. At the same time, the controller enters a stage of rapid development, a microprocessor ( CPU ) is widely used as the main character, and a number of strong ability of independent development of the electronic technology industry rises quickly.
This paper mainly studies the vehicle electrical control system witch consists of electronic controller, power converter, motor and other components. The electronic controller comprises a sensor, electrical connection circuit and the microprocessor, signal acquisition, conversion, transmission and processing; power converter for driving and braking. Embedded microprocessor can make electric car safety sail, and enhance the control performance. Here, the author used mainstream MCU STM8 products as the core, successfully designed the electrical control system; in software, designed a digital PID algorithm controller, constitutes a closed-loop system. The imitation device made by author, is good and stable operation by start, load and speed control, being a new practical control system.
Keywords: Electrical drive; Brushless motor; PWM Technology; Electronic commutation; DC inverter technology
目 录
引言 5
第一章 绪 论 6
1.1选题背景及研究意义 6
1.2研究步骤、方法 6
第二章 系统的方案理论分析 7
2.1无刷电机的组成 7
2.2直流无刷电机的控制原理 8
2.3转速、转矩计算 9
2.4三相直流无刷电动机的典型应用 12
2.4.1三相半控方式 12
2.4.2三相Y联结方式 12
2.3无刷电机对单片机资源预计 14
第三章 系统方案的选择 15
3.1系统方方案概述 15
3.2单片机选型及介绍 15
3.3功率驱动器件选用 17
第四章 系统的硬件实现 18
4.1单片机与外设接口 18
4.3驱动主电路逆变桥 19
4.4逆变桥驱动电路 20
4.5检测模块 20
4.5.1电机位置检测 20
4.5.2相电流电压检测 21
4.5.3电源总电流与电压检测 21
4.6输入装置 21
4.7系统的EMC设计 22
第五章 5 软件设计 23
5.1无刷电机换向实现 23
5.2调速的闭环算法 24
5.3刹车、制动算法 25
5.4软件多线程系统 26
第六章 结论 27
谢 辞 28
附录 图A1（硬件原理图:STM8单片机主控系统） 30
附录 图A2（硬件原理图:接口与电源系统） 31
附录 图A3（硬件原理图:检测与电机驱动部件） 32
附录 图A4（硬件PCB图） 33
附录 源代码B1（软件部分代码） 34
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