原文传递
基于相位自学习方法的双模控制系统设计
| 论文题名： | 基于相位自学习方法的双模控制系统设计 |
| 关键词： | 电动自行车;无刷直流电机;双模控制系统;相位自学习;反电动势法;自适应控制 |
| 摘要： | 随着社会的发展，交通拥堵问题越来越严重。电动自行车作为一种广泛使用的代步工具，凭借其便捷灵活、价格低廉等优点，成为人们短距离外出的最佳选择。传统电动自行车通常使用无刷直流电机作为动力源，采用霍尔传感器为电机驱动控制提供转子位置信息，但霍尔传感器在使用中容易出现故障。无位置传感器控制通过采样电机本体信号确定换相点，省略了霍尔传感器，提高了系统稳定性，然而在重载状态下，电机启动成功率低，启动力度小，转动过程中换相噪声大。本文将两种策略相结合，在霍尔正常时使用位置传感器信号换相，霍尔故障时使用无位置传感器控制策略换相，设计出一种双模控制策略，并在此基础上提出一种相位自学习方法。结果表明双模控制策略能够自适应电机工作状态，拓宽控制器使用范围，增强电动自行车运行可靠性，减少维修成本。 论文首先介绍了无刷直流电机和“反电动势法”的运行原理，重点研究了反电动势提取过程中滤波电路导致的端电压相移问题，并分析在反电动势过零点信号采集过程中，硬件滤波器移相和系统运行时间消耗等误差因素，设计软件延时补偿策略；同时针对无位置传感器控制状态下，电机启动或低速旋转过程中，反电动势信号不明显等问题，采用成熟的三段式启动法控制策略；此外对于绕组电感特性导致的换相过程中母线电流脉动，结合重叠换相法，以前一相位瞬时电流为标准，全开上管进行抑制。最后，本文根据反电动势相位与霍尔值之间对应关系，提出相位自学习控制方法，并对其中霍尔传感器60°排列和单霍尔故障状态下的学习过程进行了详细阐述。 采用LKS32MC081C8T8为系统核心，设计了无刷直流电机双模控制系统的硬件电路，并采用自举升压电路解决控制芯片驱动能力不足等问题；在Keil平台上完成了整套系统控制逻辑的编写，实现了无刷直流电机的软件设计；通过试验台测试、上车测试和测功机测试等检验流程，验证了本套控制系统的可行性。 |
| 作者： | 周宽 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 沈跃 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
