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基于ARM的两轮自平衡车永磁电机驱动系统研究
| 论文题名： | 基于ARM的两轮自平衡车永磁电机驱动系统研究 |
| 关键词： | 两轮自平衡车;永磁电机;减速箱;矢量控制;伺服驱动器 |
| 摘要： | 两轮自平衡车是一种新型清洁能源的城市代步工具，由于其操作简单、运行灵活、体型小巧等特点，得到了人们的广泛关注。两轮自平衡车是人参与的电动代步工具，人的安全是第一位的要求。电机驱动系统为两轮车提供动力，是影响其性能的关键环节。本文提出两种两轮车电机驱动系统结构。 本文对两轮自平衡车系统进行如下分析：两轮车系统结构、电机驱动系统的作用与特殊性、驱动系统面对各种工况的应对策略。提出两轮车电机驱动系统的分类方式，并根据提出的分类方法，给出了两种驱动方案的结构框图和概述：应用永磁同步电机、接收速度指令的带减速箱方案；应用轮毂电机、接收转矩指令的直驱方案。 本文根据两轮车应用特点提出了一种永磁同步电机驱动方案。首先通过数学建模、Matlab仿真和基于ARM的实际物理系统，设计了一个驱动36V永磁同步电机的伺服驱动器，通过实验验证了双闭环系统的性能。随后，将伺服系统移植到两轮车驱动系统上，完成并进行了不同速度、不同负载下的效率测试。 为了去除减速箱降低成本，本文提出了一种轮毂电机直驱驱动方案，本文通过理论分析、仿真，分析了矢量控制控制轮毂电机的可行性，并给出了低速段电角度的估计方法。完成了轮毂电机的转矩控制，验证了方案的可行性。 本文提出的应用永磁同步电机的驱动方案已经应用于实际产品中，并批量生产。提出的轮毂电机直驱驱动方案得到了可行性验证。 |
| 作者： | 孙佳将 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 赵金 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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