微控制器驱动的无转速传感器家用跑步机速度控制系统设计

"免轉速感測之家用跑步機馬達速度單晶片控制器研製" 这篇硕士论文详细探讨了如何设计一个基于微控制器的无转速传感器的家用跑步机马达速度控制系统。该系统不再依赖外部编码器来检测电机转速，而是通过监测电机端电压和电枢电流反馈给微控制器，然后运用特定公式估算永磁式有刷直流电机（Permanent Brushed DC Motor）的转速，实现闭环控制。这种设计旨在降低成本和节省空间，替代传统跑步机中需要额外安装编码器的方法。 论文的核心是采用Microchip公司的PIC16F1827微控制器，基于Bang-Bang控制策略，并结合脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation, PWM）来精确控制电机速度，确保系统的稳定运行。同时，系统还具备异常检测与保护功能，能及时应对不当使用或意外情况，保证安全。 论文中提到，人机交互界面由PC端的Visual Basic (VB)程序编写，通过RS232串行通信协议将速度信息传递给微控制器。微控制器估算出的转速也能实时回馈到用户界面，增强了系统的交互性和实用性。 整个研究工作涵盖了控制器的设计、算法开发以及实际系统集成，对于理解无传感器控制技术在家用跑步机马达速度控制中的应用具有重要意义，也为类似的低成本、高效率运动设备控制系统提供了参考。