本文關(guān)鍵詞：基于ARM的兩輪自平衡車(chē)永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究

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【摘要】：兩輪自平衡車(chē)是一種新型清潔能源的城市代步工具,由于其操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行靈活、體型小巧等特點(diǎn),得到了人們的廣泛關(guān)注。兩輪自平衡車(chē)是人參與的電動(dòng)代步工具,人的安全是第一位的要求。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為兩輪車(chē)提供動(dòng)力,是影響其性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文提出兩種兩輪車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。本文對(duì)兩輪自平衡車(chē)系統(tǒng)進(jìn)行如下分析:兩輪車(chē)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的作用與特殊性、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)面對(duì)各種工況的應(yīng)對(duì)策略。提出兩輪車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分類(lèi)方式,并根據(jù)提出的分類(lèi)方法,給出了兩種驅(qū)動(dòng)方案的結(jié)構(gòu)框圖和概述:應(yīng)用永磁同步電機(jī)、接收速度指令的帶減速箱方案;應(yīng)用輪轂電機(jī)、接收轉(zhuǎn)矩指令的直驅(qū)方案。本文根據(jù)兩輪車(chē)應(yīng)用特點(diǎn)提出了一種永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案。首先通過(guò)數(shù)學(xué)建模、Matlab仿真和基于ARM的實(shí)際物理系統(tǒng),設(shè)計(jì)了一個(gè)驅(qū)動(dòng)36V永磁同步電機(jī)的伺服驅(qū)動(dòng)器,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了雙閉環(huán)系統(tǒng)的性能。隨后,將伺服系統(tǒng)移植到兩輪車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上,完成并進(jìn)行了不同速度、不同負(fù)載下的效率測(cè)試。為了去除減速箱降低成本,本文提出了一種輪轂電機(jī)直驅(qū)驅(qū)動(dòng)方案,本文通過(guò)理論分析、仿真,分析了矢量控制控制輪轂電機(jī)的可行性,并給出了低速段電角度的估計(jì)方法。完成了輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制,驗(yàn)證了方案的可行性。本文提出的應(yīng)用永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方案已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品中,并批量生產(chǎn)。提出的輪轂電機(jī)直驅(qū)驅(qū)動(dòng)方案得到了可行性驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：兩輪自平衡車(chē) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 永磁同步電機(jī) 輪轂電機(jī)
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM351
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 研究背景11
• 1.2 課題內(nèi)容與研究意義11-12
• 1.3 兩輪自平衡車(chē)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 兩輪車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分類(lèi)13-15
• 1.5 本文結(jié)構(gòu)15-17
• 2 兩輪自平衡車(chē)控制系統(tǒng)中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)17-23
• 2.1 兩輪自平衡車(chē)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 兩輪車(chē)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制要求的特殊性18-19
• 2.3 兩種面向兩輪車(chē)的驅(qū)動(dòng)方案19-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 應(yīng)用永磁同步電機(jī)的兩輪車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)23-49
• 3.1 永磁同步電機(jī)矢量控制與仿真23-34
• 3.2 基于ARM的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)34-39
• 3.3 永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)雙閉環(huán)實(shí)驗(yàn)39-43
• 3.4 兩輪車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制策略43-45
• 3.5 應(yīng)用永磁同步電機(jī)的兩輪車(chē)驅(qū)動(dòng)方案實(shí)現(xiàn)45-46
• 3.6 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率測(cè)試實(shí)驗(yàn)46-48
• 3.7 本章小結(jié)48-49
• 4 應(yīng)用輪轂電機(jī)的兩輪車(chē)驅(qū)動(dòng)方案49-55
• 4.1 輪轂電機(jī)的傳統(tǒng)控制方案49
• 4.2 基于矢量控制的輪轂電機(jī)控制方案49-52
• 4.3 兩輪車(chē)上輪轂電機(jī)的矢量控制52-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 5 總結(jié)與展望55-57
• 5.1 全文總結(jié)55
• 5.2 下一步工作展望55-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 附錄A 部分算法C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)62-65
• 附錄B 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65

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