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项目方案书
电动自行车控制系统设计
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浙江大学电气学院系统科学与工程学系
目录
第一章 概述 .......................................................................................................................................... 4
一、前言 ........................................................................................................................................ 4 二、项目意义 .............................................................................................................................. 4 三、现状及分析 ........................................................................................................................... 6 第二章 需求分析 .................................................................................................................................. 9
一、电动自行车控制器目前的难点 .......................................................................................... 9 二、控制器基本需求 ................................................................................................................. 10 第三章 浙江大学电气工程学院及系统科学与工程学系简介..................................................... 11 第四章 控制器的原理及设计方案 .................................................................................................. 15
一、无刷直流电机的原理 ......................................................................................................... 15
1、无刷直流电机的结构 .................................................................................................. 15 2、无刷直流电动机的工作原理 ..................................................................................... 15 3、无刷直流电机的数学模型.......................................................................................... 20 4、系统控制方案 .............................................................................................................. 28 二、电动自行车控制系统仿真分析 ........................................................................................ 34
1、双闭环控制系统 .......................................................................................................... 34
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2、控制器参数整定 .......................................................................................................... 35 3、系统建模仿真 .............................................................................................................. 37
第五章 电动自行车控制器软件设计 .............................................................................................. 39
一、系统软件总体设计 ............................................................................................................. 39
1、主程序设计 ................................................................................................................... 40 2、中断服务程序设计 ...................................................................................................... 41 二、功能模块程序设计 ............................................................................................................. 44
1、驱动换相模块 .............................................................................................................. 44 2、柔性电子刹车(EABS)模块 ........................................................................................ 45 3、巡航模块 ....................................................................................................................... 46 4、各保护模块 ................................................................................................................... 47 三、电机控制程序设计 ............................................................................................................. 49
1、速度调节程序 .............................................................................................................. 49 2、电流调节程序 .............................................................................................................. 49 四、软件抗干扰设计 ................................................................................................................. 50
1、输出输入量的软件抗干扰.......................................................................................... 50 2、程序执行时的软件抗干扰.......................................................................................... 51
第六章 电动自行车的维修和保养 .................................................................................................. 53 第七章 系统进度安排 ....................................................................................................................... 54 第八章 系统报价 ................................................................................................................................ 54 第九章 售后服务 ................................................................................................................................ 55
一、服务承诺 ............................................................................................................................. 55
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二、系统实施 ............................................................................................................................. 56 三、售后服务 ............................................................................................................................. 56
第一章 概述
一、前言
电动自行车，是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。电动自行车以电力作为动力, 骑行中不产生污染,从改善人们的出行方式、保护环境和经济等因素综合来看, 电动自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。
电动自行车的动力核心是它的控制器。控制器是控制电机转速的部件，具有欠压、限流或过流保护功能。智能型控制器还具有多种骑行模式和整车电气部件自检功能。控制器是电动车能量管理与各种控制信号处理的核心部件。 本项目目标就是自行设计一电动自行车控制器。
二、项目意义
电动自行车的作用主要表现在以下几个方面： 1、为人们提供一种灵活机动的出行交通工具
随着改革开放的深入，几乎所有城市都在规划市政蓝图，市区范围迅速向农村伸展，城市的交通压力越来越大；同时农村“村村通公路\政策的实施，使人们出行里程明显增加。因此合适的交通工具的出现反映了这种市场需求， 90年代初燃油助力车的火爆旺销现象就是这种供求关系的证明。
国外人们出行普遍选择小汽车，而在中国，只有少数人才能买的起小汽车，而绝大多数人还不具备买小汽车的经济能力。同时燃油价格的飞速上涨，停车库位的紧张也阻碍了人
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