本文關(guān)鍵詞：一種平地、爬樓兩用助行裝置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：如今,隨著行動(dòng)不便的老年人和下肢殘疾者不斷增多,輪椅的使用人數(shù)每年不斷增加,然而普通輪椅畢竟有著很多局限性,在很多場(chǎng)合下無(wú)法行動(dòng),特別是對(duì)于需要爬樓的情況,給輪椅使用者帶來(lái)了較大的不便,所以為了能夠讓普通輪椅具有爬樓的功能,本文給出了相關(guān)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)方案。 首先,介紹了自制的爬樓助行裝置和普通輪椅組裝而成的爬樓輪椅,并根據(jù)爬樓輪椅性能指標(biāo)選擇了合適的驅(qū)動(dòng)電機(jī),并給出了合適的供電方案,對(duì)供電電池進(jìn)行了選型。再根據(jù)爬樓輪椅在工作時(shí)的控制要求,對(duì)爬樓電機(jī)和平地電機(jī)分別給出了合理的驅(qū)動(dòng)方案,爬樓電機(jī)由主控制器和IPM驅(qū)動(dòng),而平地電機(jī)由專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片和IPM驅(qū)動(dòng)。 其次,依據(jù)提出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案,將驅(qū)動(dòng)板劃分為多個(gè)模塊分別進(jìn)行芯片選型和硬件設(shè)計(jì),主要模塊包括：電源模塊,信號(hào)緩沖模塊,光電隔離模塊,驅(qū)動(dòng)模塊,智能功率模塊。整個(gè)驅(qū)動(dòng)板將爬樓電機(jī)和平地電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整合在一塊電路板上,節(jié)省了資源,也使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更加緊湊。 然后,按照給出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案,對(duì)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)分塊進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),主要包括爬樓電機(jī)的雙閉環(huán)控制算法,通訊模塊以及位置檢測(cè)模塊,電流檢測(cè)模塊等。爬樓電機(jī)的閉環(huán)控制由主控制器結(jié)合位置信號(hào)反饋和電流信號(hào)反饋實(shí)現(xiàn),而平地電機(jī)由專(zhuān)用無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片從硬件上實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制. 最后,根據(jù)已有的軟硬件方案,分別對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行測(cè)試,再結(jié)合爬樓裝置進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào),驗(yàn)證了整個(gè)爬樓輪椅驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：爬樓輪椅 無(wú)刷直流電機(jī) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 雙閉環(huán) IPM
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TH789
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題背景與意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外爬樓裝置現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 輪組式10-11
• 1.2.2 履帶式11-12
• 1.2.3 步進(jìn)支撐式12
• 1.2.4 混合式12-13
• 1.2.5 其他爬樓助行裝置13-14
• 1.3 爬樓助行裝置需要研究的問(wèn)題14
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排14-16
• 2 爬樓助行裝置驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)16-26
• 2.1 爬樓輪椅介紹16-18
• 2.2 爬樓電機(jī)和平地電機(jī)18-19
• 2.3 電機(jī)供電方式選擇19-20
• 2.4 電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)總體方案20-21
• 2.5 控制與驅(qū)動(dòng)芯片選型21-22
• 2.5.1 主控制芯片選型21
• 2.5.2 爬樓電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片選型21-22
• 2.5.3 平地電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片選型22
• 2.6 速度-電流閉環(huán)方案22-23
• 2.7 三電機(jī)驅(qū)動(dòng)與調(diào)速方案23-24
• 2.8 手動(dòng)操縱桿模塊和通訊方案24-25
• 2.9 本章小結(jié)25-26
• 3 爬樓助行裝置驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)26-44
• 3.1 硬件電路總體設(shè)計(jì)26
• 3.2 基于TMS28335DSP的主控制板26-28
• 3.2.1 JTAG接口電路26-27
• 3.2.2 時(shí)鐘與復(fù)位電路27
• 3.2.3 D/A轉(zhuǎn)換電路27-28
• 3.2.4 通信接口電路28
• 3.3 多電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路28-33
• 3.3.1 緩沖模塊28-29
• 3.3.2 光電隔離模塊29-31
• 3.3.3 電源模塊31-33
• 3.4 爬樓電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊33-35
• 3.5 平地電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊35-41
• 3.5.1 專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片L623536-37
• 3.5.2 專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片MC3303537-39
• 3.5.3 MC33039測(cè)速電路39
• 3.5.4 平地電機(jī)智能功率模塊39-41
• 3.6 CAN通信電路41
• 3.7 電路板PCB設(shè)計(jì)41-43
• 3.8 本章小結(jié)43-44
• 4 爬樓助行裝置驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)44-58
• 4.1 軟件總體設(shè)計(jì)44
• 4.2 平地電機(jī)控制模塊44-47
• 4.2.1 并聯(lián)運(yùn)行方式45
• 4.2.2 主從運(yùn)行方式45-46
• 4.2.3 交叉耦合運(yùn)行方式46-47
• 4.3 爬樓電機(jī)控制模塊47-54
• 4.3.1 無(wú)刷直流電機(jī)工作原理47-48
• 4.3.2 主程序設(shè)計(jì)48
• 4.3.3 轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)、電流檢測(cè)以及速度計(jì)算48-51
• 4.3.4 脈寬調(diào)制模塊51-52
• 4.3.5 爬樓電機(jī)速度控制算法52-54
• 4.4 CAN通訊模塊54-57
• 4.4.1 CAN總線簡(jiǎn)介54-55
• 4.4.2 CAN模塊的配置55-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 5 系統(tǒng)調(diào)試58-64
• 5.1 最小系統(tǒng)板調(diào)試58
• 5.2 CAN通信調(diào)試58-59
• 5.3 爬樓電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板調(diào)試59-61
• 5.4 聯(lián)合調(diào)試61-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 6 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 工作總結(jié)64-65
• 6.2 研究展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 附錄70

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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  本文關(guān)鍵詞：一種平地、爬樓兩用助行裝置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：265496