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電動汽車他勵直流電動機控制器設計,1.4萬字自己原創(chuàng)的畢業(yè)設計，今年最新的，僅在本站獨家提交，大家放心使用摘要 在當前全球汽車工業(yè)面臨金融危機和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)的情況下，發(fā)展電動汽車，利用無污染的綠色能源，實現能源動力系統的電氣化，推動傳統汽車產業(yè)的戰(zhàn)略轉型，在國際上己經形成了廣泛共識。本課題以電動汽車他勵電機控制...
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電動汽車他勵直流電動機控制器設計
1.4萬字
自己原創(chuàng)的畢業(yè)設計，今年最新的，僅在本站獨家提交，大家放心使用
摘要 在當前全球汽車工業(yè)面臨金融危機和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)的情況下，發(fā)展電動汽車，利用無污染的綠色能源，實現能源動力系統的電氣化，推動傳統汽車產業(yè)的戰(zhàn)略轉型，在國際上己經形成了廣泛共識。
本課題以電動汽車他勵電機控制器為例，以實現電動汽車的加、減速、檢測等基本功能。以開發(fā)出高可靠性、高性能指標、低成本并且具有自主知識產權的電動汽車電動機控制器為目的。本論文重點討論了基于STC12C5A60S2的他勵電機電動汽車控制器的全部設計開發(fā)。其中包括：系統的總體設計、控制系統方案設計、硬件設計以及程序的框圖設計。
在驅動系統硬件設計中，驅動模塊釆用多MOSFET并聯的方式，有效的節(jié)約了成本。選用IR公司的IR2110作為驅動芯片，以及直接驅動的方式。在本文中，利用單片機的PWM信號以實現直流電機的速度控制。對于電流檢測模塊，本文沒有釆用電流傳感器，而是釆用了一種基于MOSFET管壓降的電流檢測電路,并通過運算放大器放大信號后直接送入單片機分析，這種方式即節(jié)約了成本，也保證了檢測精度。
驅動系統的程序框圖設計中，主要實現的功能為：開關量的檢測處理、故障檢測、勵磁和電樞控制、報警功能等。針對他勵電機的控制特性，整個系統的軟件部分采用模塊化設計,使系統軟件結構更具有條理性，增強了程序的可移植性、可讀性和查找錯誤的方便性。
關鍵字：直流電動機 硬件設計 單片機 MOSFET
The design of electric vehicle DC motor controller
Abstract: As the global auto industry is facing the great challenge of financial crisis and energy or environmental issues.it has been recognized internationally that the development of electric vehicles, the use of pollution-free energy, the electrification of power systems and promoting traditional auto industry strategic transformation are of great significance.
This project is based on the electric vehicle DC motor controller to achieve some basic functions of vehicles such as speeding up, deceleration and detection .Aiming at developing the electric vehicle motor controller which is of high reliability, good performance index, low cost and proprietary intellectual property right. This paper focuses on the design of electric vehicle DC motor controller based on STC12C5A60S2 .It consists of the system overall design, the control system design, hardware design and program diagram.
In the hardware part, driver module adopts multi MOSFET in parallel saving cost efficiently. We choose the IR2110 from IR company, driving directly. Utilizing PWM signal of single chip .As for the current detection module, we use a current detecting circuit based on MOSFET voltage drop instead of current sensor. After amplifying signal by operating amplifier, the signal is sent to single chip directly, which can save cost as well as ensure the detection accuracy.
The program diagram of driving system can realize some main functions, for instance, detecting and processing the switch quantity, fault detection, excitation and armature control and alarm function. According to the control characteristics of separately excited motor, the software part of the whole system uses the modular design, which makes the software structure more rational and enhances the program’s portability, readability and convenience to checking errors.
Keywords ： DC motor , Hardware design, Single chip microcomputer ,MOSFET
目 錄
第一章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 課題研究的目的和意義 2
1.3 開發(fā)的可行性 2
第二章 他勵電動機的控制理論基礎 3
2.1 直流電動機的基本工作原理及其分類 3
2.2 直流電動機的結構 3
2.3 直流電動機工作原理 4
2.4 直流電動機的分類及他勵直流電動機的特性 5
2.5 電動機的基本公式介紹 5
2.6 直流電動機調速 6
2.7 他勵直流電動機的單片機控制 7
第三章 控制系統的硬件設計 9
3.1 電動機控制器的基本結構 9
3.2 主控芯片STC12C5A60S2的介紹 9
3.2.1 STC12C5A60S2的內部結構 9
3.2.2 STC12C5A60S2單片機引腳介紹 10
3.3 電源回路模塊 13
3.4 驅動電路的設計 13
3.4.1 MOSFET的介紹和驅動選擇 13
3.4.2 電動機勵磁繞組的驅動 14
3.4.3 電樞驅動電路 17
3.5 電流檢測模塊 17
3.5.1 MOSFET電流檢測原理 18
3.5.2 電樞電流檢測模塊 18
3.5.3 勵磁電流檢測模塊 19
3.6 電池電壓檢測模塊 20
3.7 加速踏板信號電路模塊 21
3.8 蜂鳴器報警電路模塊 21
3.9 控制正反檔位控制電路模塊 22
3.10 本章小結 22
第四章 控制系統的軟件設計 23
4.1 主程序的框圖設計 23
4.2 定時中斷的框圖設計 24
4.3 控制模塊的框圖設計 26
4.3.1 電機驅動系統最大轉矩控制方法 26
4.3.2 控制模塊的設計原則 27
4.3.3 控制模塊的框圖設計 27
4.4 本章小結 29
第五章 總結 30
致謝 32
參考文獻 33
1.4萬字
自己原創(chuàng)的畢業(yè)設計，今年最新的，僅在本站獨家提交，大家放心使用
摘要 在當前全球汽車工業(yè)面臨金融危機和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)的情況下，發(fā)展電動汽車，利用無污染的綠色能源，實現能源動力系統的電氣化，推動傳統汽車產業(yè)的戰(zhàn)略轉型，在國際上己經形成了廣泛共識。
本課題以電動汽車他勵電機控制器為例，以實現電動汽車的加、減速、檢測等基本功能。以開發(fā)出高可靠性、高性能指標、低成本并且具有自主知識產權的電動汽車電動機控制器為目的。本論文重點討論了基于STC12C5A60S2的他勵電機電動汽車控制器的全部設計開發(fā)。其中包括：系統的總體設計、控制系統方案設計、硬件設計以及程序的框圖設計。
在驅動系統硬件設計中，驅動模塊釆用多MOSFET并聯的方式，有效的節(jié)約了成本。選用IR公司的IR2110作為驅動芯片，以及直接驅動的方式。在本文中，利用單片機的PWM信號以實現直流電機的速度控制。對于電流檢測模塊，本文沒有釆用電流傳感器，而是釆用了一種基于MOSFET管壓降的電流檢測電路,并通過運算放大器放大信號后直接送入單片機分析，這種方式即節(jié)約了成本，也保證了檢測精度。
驅動系統的程序框圖設計中，主要實現的功能為：開關量的檢測處理、故障檢測、勵磁和電樞控制、報警功能等。針對他勵電機的控制特性，整個系統的軟件部分采用模塊化設計,使系統軟件結構更具有條理性，增強了程序的可移植性、可讀性和查找錯誤的方便性。
關鍵字：直流電動機 硬件設計 單片機 MOSFET
The design of electric vehicle DC motor controller
Abstract: As the global auto industry is facing the great challenge of financial crisis and energy or environmental issues.it has been recognized internationally that the development of electric vehicles, the use of pollution-free energy, the electrification of power systems and promoting traditional auto industry strategic transformation are of great significance.
This project is based on the electric vehicle DC motor controller to achieve some basic functions of vehicles such as speeding up, deceleration and detection .Aiming at developing the electric vehicle motor controller which is of high reliability, good performance index, low cost and proprietary intellectual property right. This paper focuses on the design of electric vehicle DC motor controller based on STC12C5A60S2 .It consists of the system overall design, the control system design, hardware design and program diagram.
In the hardware part, driver module adopts multi MOSFET in parallel saving cost efficiently. We choose the IR2110 from IR company, driving directly. Utilizing PWM signal of single chip .As for the current detection module, we use a current detecting circuit based on MOSFET voltage drop instead of current sensor. After amplifying signal by operating amplifier, the signal is sent to single chip directly, which can save cost as well as ensure the detection accuracy.
The program diagram of driving system can realize some main functions, for instance, detecting and processing the switch quantity, fault detection, excitation and armature control and alarm function. According to the control characteristics of separately excited motor, the software part of the whole system uses the modular design, which makes the software structure more rational and enhances the program’s portability, readability and convenience to checking errors.
Keywords ： DC motor , Hardware design, Single chip microcomputer ,MOSFET
目 錄
第一章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 課題研究的目的和意義 2
1.3 開發(fā)的可行性 2
第二章 他勵電動機的控制理論基礎 3
2.1 直流電動機的基本工作原理及其分類 3
2.2 直流電動機的結構 3
2.3 直流電動機工作原理 4
2.4 直流電動機的分類及他勵直流電動機的特性 5
2.5 電動機的基本公式介紹 5
2.6 直流電動機調速 6
2.7 他勵直流電動機的單片機控制 7
第三章 控制系統的硬件設計 9
3.1 電動機控制器的基本結構 9
3.2 主控芯片STC12C5A60S2的介紹 9
3.2.1 STC12C5A60S2的內部結構 9
3.2.2 STC12C5A60S2單片機引腳介紹 10
3.3 電源回路模塊 13
3.4 驅動電路的設計 13
3.4.1 MOSFET的介紹和驅動選擇 13
3.4.2 電動機勵磁繞組的驅動 14
3.4.3 電樞驅動電路 17
3.5 電流檢測模塊 17
3.5.1 MOSFET電流檢測原理 18
3.5.2 電樞電流檢測模塊 18
3.5.3 勵磁電流檢測模塊 19
3.6 電池電壓檢測模塊 20
3.7 加速踏板信號電路模塊 21
3.8 蜂鳴器報警電路模塊 21
3.9 控制正反檔位控制電路模塊 22
3.10 本章小結 22
第四章 控制系統的軟件設計 23
4.1 主程序的框圖設計 23
4.2 定時中斷的框圖設計 24
4.3 控制模塊的框圖設計 26
4.3.1 電機驅動系統最大轉矩控制方法 26
4.3.2 控制模塊的設計原則 27
4.3.3 控制模塊的框圖設計 27
4.4 本章小結 29
第五章 總結 30
致謝 32
參考文獻 33
