关 闭

新闻中心

EEPW首页 > 工控自动化 > 设计应用 > 基于PIC单片机的电动自行车控制系统设计

基于PIC单片机的电动自行车控制系统设计

作者:时间:2009-06-16来源:网络收藏

摘 要:介绍以l6F72为核心的用无刷直流。该系统采用电流与速度双闭环控制的结构,其中电流调节器用传统的PI调节器,速度调节器为改进的PI调节器。实验验证了此方案的可行性和优越性,即控制电路简洁,器件少,成本低,保护措施可靠,提高了系统的控制精度。该对无刷直流电机在其他领域的应用有一定的帮助和借鉴,具有广泛的现实意义。该系统速度环采用改进型的PI调节器控制,且通过软件运用算法测速,实现转速反馈,既简化电路又节省成本。
关键词:;无刷直流电动机;16F72;PID控制

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/163779.htm


0 引 言
随着社会的不断进步,人们生活水平的提高,环境保护和能源节约问题已经越来越受到重视,开发“零污染”、高效率的绿色环保电动代替已成为一个不可逆转的趋势,且具有良好的发展前景。近年来,无刷直流电机(BLDCM)以其体积小,结构简单,功率密度高,输出转矩大,动态性能好等特点而得到了广泛应用。在电机的数字调速控制中,选择高效可靠的将使的硬件电路简单可靠、软件编制方便,系统整体性能得以提高。
系列是采用精简指令集RISC技术、哈佛总线和两级指令流水线结构的高性能价格比的8位嵌入式控制器(Embedded Controller)。在此研究的电动自行车控制系统是一个以PIC16F72单片机为核心,无刷直流电机为控制对象的系统。


1 PIC16F72单片机的功能简介
PIC16F72单片机内部有2 KB的FLASH程序存储器和128 B的RAM数据存储器;不仅采用精简指令集RISC技术,而且还采用哈佛总线结构,两级流水线操作,提高了指令执行速度。
此外它还具有22个I/O引脚,与电源掉电复位的功能,内置的外围含3个定时器(Timer0~Timer2)、一个捕捉/比较/PWM(CCP)模块和一个同步串行通信端口SSP。该系统利用PIC单片机此脉宽调制模块输出脉宽可调的信号,实现无刷直流电机调速。


2 电动自行车控制系统的设计方案
2.1 系统的硬件设计与原理
这里设计的电动自行车控制系统主要由以下几部分组成:以PIC16F72单片机为主控电路,其主要功能是完成电机的起动、换相、调速、制动等控制并实现对电机、电池的保护;以IR2132S为核心的驱动、逆变电路,其主要功能是利用IR2131S的自举技术驱动功率MOSFET管控制电机电流;位置信号处理电路、电流信号处理电路以及一些外围保护、辅助电路,其主要功能有完成对信号的采样、对电路的供电、提供显示信号、发出报警信号等功能。系统原理框图如图1所示。

该系统的基本原理是:PIC单片机的PWM输出端口经驱动芯片,驱动6个功率场效应管,由其组成的三相全桥驱动电路对电机进行控制,位置检测和电流检测形成负反馈,位置检测的同时可以计算出电机转速参数,因此可以对电机进行位置环、速度环和电流环的三闭环控制。位置参数由无刷直流电动机自带的霍尔元件测出,并由PIC16F72的C端口进行捕捉定位,反馈的电流量是通过检测旁路电阻上的压降实现的,由PIC自带的A/D进行采样、转换。无刷直流电机的速度、电流双闭环控制如图2所示。


上一页 1 2 3 下一页

评论


相关推荐

技术专区

关闭