基于AVR单片机的开关磁阻电机电动车控制器设计与实现

本文是一篇关于电机的电动车控制器设计的硕士学位论文，作者熊慧文在大连理工大学电机与电器专业攻读硕士期间完成。随着环境保护意识的提升和城市空气污染问题的加剧，电动汽车作为绿色交通工具的代表，因其轻便、无污染、低噪音和成本效益高等特性，逐渐受到重视。开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor, SRM）因其结构简单、控制灵活、高可靠性、宽速度范围内的高效运行以及适应恶劣条件的优点，被选作电动车的理想动力源。 论文的核心内容聚焦在四相816极开关磁阻电机在两轮电动车中的应用，主要涉及控制器的设计。控制器采用了AVR单片机作为主控芯片，通过双闭环控制策略，即转速外环和电流内环，实现精确的电机控制。AVR单片机利用片内定时器/计时器TIC2进行PWM斩波调压，从而间接调节电机电流，进而控制电机转速，确保电动车性能的稳定和效率。 硬件电路部分，论文详细设计了电源转换电路、电压采样电路、系统功率电路、MOSFET驱动电路，以及用于位置信号检测和电流监控与保护的重要电路。这些电路确保了控制器的可靠性和安全性。 此外，作者还针对电动车的实用功能进行了优化，包括刹车控制、过流保护、欠压保护以及定速巡航等功能的改进，提升了电动车的整体驾驶体验。 论文最后通过实际调试验证了所设计的控制器的有效性，通过速度电流波形实验数据，确认了该控制器能够实现预期的电机控制效果。关键词集中在开关磁阻电机传动系统、电动车、控制器以及AVR单片机技术上。 这篇论文不仅提供了电机控制器的具体设计技术，还展示了如何将理论应用于实际，对于电动车控制器的研发和绿色交通的发展具有实际意义。