电动自行车控制器设计:启动逻辑与闭环控制
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更新于2024-08-09
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"东北大学《计算机网络》平时测验真题涉及到电动自行车控制器的设计与实现,主要涵盖控制器软件系统的分析和构建。"
电动自行车控制器是电动自行车的核心组件,负责管理电机的启动、运行、速度控制、停止以及其他电子器件的运作。控制器软件系统设计遵循软件构件化原则,将GPIO程序、定时器程序和AD采集程序分解为独立的构件。设计流程始于电机启动,通过转把模块调整电机速度,高压刹把实现断电停止控制。软件系统在电机启动时会检测助力运转,借助霍尔传感器确定转子位置,然后进行恒压升频启动,并进入闭环运行状态,通过PWM脉宽调制实现调速,同时监控总线电压和电流。中断函数用于无位置传感器控制的输入捕捉,确保电机稳定运转。
在控制器设计中,选用了飞思卡尔公司的MC9S08AW60芯片。研究内容包括电动自行车控制器的技术趋势、三相无感无刷直流电机的控制方法、模糊控制PI算法的动态自适应策略。具体实现了反电动势过零检测定位转子、速度和电流双闭环控制系统以提升调速精度和响应速度,以及针对不同负载的启动方案。硬件设计遵循构件化思想,软件则关注可靠性设计。
实际测试表明,该控制器具备优良的运行性能和软硬件双重保护功能,为电动自行车的可靠运行提供了保障。该研究为电动自行车控制器领域的进一步探索奠定了基础。关键词包括三相电机、无感无刷、锂电池、控制器和电动自行车。
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