論文開題報告：直流無刷電機硬件電路設(shè)計

大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
學(xué)院：信息科學(xué)與工程學(xué)院　　　　　　　 專業(yè)班級： 電氣工程及其自動化B班　　

課題名稱 直流無刷電機硬件電路設(shè)計

1、本課題的的研究目的和意義：
無刷直流電機利用電子換向代替機械換向，解決了傳統(tǒng)直流電機因為電刷摩擦而產(chǎn)生的眾多問題并因其結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維修方便等優(yōu)點,使得它的應(yīng)用越來越廣泛。
隨著技術(shù)的不斷進步，人們對電機驅(qū)動控制系統(tǒng)提出了更高的要求，既希望能夠根據(jù)不同的應(yīng)用需求，迅速、經(jīng)濟地構(gòu)建面向客戶的控制系統(tǒng)，又希望大幅度降低系統(tǒng)維護費用改變以往封閉式設(shè)計模式，使底層生產(chǎn)控制系統(tǒng)的集成更為簡便和有效�，F(xiàn)代電機驅(qū)動控制系統(tǒng)正朝著開放性、實時性和可靠性方向發(fā)展。
通過這次設(shè)計，我想了解直流無刷電機的優(yōu)點及應(yīng)用前景，了解國內(nèi)外目前的發(fā)展水平。掌握直流無刷電機的主要結(jié)構(gòu)及基本工作
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要集中在一些研究所和211,985等高等院校，經(jīng)過這些年的努力，基于FPGA的無刷直流電機驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究已經(jīng)取得了很多成果，但這方面的技術(shù)還不成熟，沒有形成系列產(chǎn)品，主要還是采用國外成熟的系統(tǒng)。無刷直流電機驅(qū)動控制過程中，不但要完成高速的數(shù)據(jù)采集計算，還要完成多個控制環(huán)的復(fù)雜計算以及PWM調(diào)制、換相控制，需要完成的計算量較大，并且對實時性和精度要求較高，這和我們在大三學(xué)習(xí)的單片機有很大的區(qū)別，可以說難度加深加大了。
除此之外，隨著電機及驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展，控制系統(tǒng)趨于智能化和數(shù)字化，使得許多較復(fù)雜的控制技術(shù)得以實現(xiàn)。這些控制技術(shù)的實現(xiàn)又進一步推動了直流無刷電機在各個工業(yè)領(lǐng)域更好地應(yīng)用，為直流無刷電機的發(fā)展打開了廣闊的前景。
再加上，高性能的數(shù)字集成電路以及先進的控制理論的應(yīng)用，控制部件功能日益完善，所需的控制器件數(shù)目愈來愈少，控制器件的體積愈來愈小，控制器的可靠性提高而成本日益降低，從而使得電機的應(yīng)用不再局限于傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域，而逐漸向商業(yè)，家用電器、聲像設(shè)備、電動自行車、汽車、機器人、數(shù)控機床、雷達和各種軍用武器隨動系統(tǒng)等領(lǐng)域拓展。



3、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）和成果形式：
了解直流無刷電機主要結(jié)構(gòu)和工作原理以及控制方式；提出自己的設(shè)計思路，并形成畢業(yè)設(shè)計報告。掌握直流無刷電機控制硬件具體換向過程，明確換向過程中位置傳感器與功率驅(qū)動管之間的關(guān)系（讀懂三相六步真值表）；
用Protel繪制設(shè)計控制器原理圖及PCB板圖，并生產(chǎn)PCB印制板；購買相關(guān)的元器件；焊接組裝PCB板，并測試工作點。若學(xué)校能提供小型直流無刷電機，則進一步機電聯(lián)調(diào)，使電機正常運轉(zhuǎn)。
提交畢業(yè)設(shè)計報告和組裝的PCB板

4、擬解決的關(guān)鍵問題：
掌握直流無刷電機換向的原理（讀懂位置傳感與控制器輸出之間真值表對應(yīng)關(guān)系）；
了解霍爾位置傳感器的工作原理，真正掌握霍爾傳感器輸出波形與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的關(guān)系；
電機轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制過程（PID）及控制方法；
了解專用控制芯片的內(nèi)部組成與選用，確定芯片外部所采用的元器件參數(shù)；
正確選用電機驅(qū)動三極管（VMOS場效應(yīng)管的選用及安全使用）
學(xué)會Protel,繪制原理圖和PCB圖。


5、研究思路、方法和步驟：
從網(wǎng)上和有關(guān)圖書中，大量廣泛閱讀有關(guān)資料，搞清多種直流無刷電機控制器工作方式，收集有關(guān)的原理圖紙，選取適合完成畢業(yè)設(shè)計要求的方案。
學(xué)習(xí)并掌握Protel，畫出幾種控制器的框圖，大體了解每個框圖的內(nèi)容，比較各種框圖的優(yōu)缺點
選定所需的控制框圖，再確定框圖內(nèi)的具體電路。
繪制控制器具體原理圖和PCB板圖，并根據(jù)市場上能購買到的元器件，再修改原理圖與PCB圖。最后請商家生產(chǎn)PCB板。
組裝PCB版并、進行測試，最后連接電機調(diào)試。



6、本課題的進度安排：
收集消化有關(guān)的大量資料 ，掌握直流無刷電機及控制器原理 30天
確定控制器框圖及各框圖內(nèi)的具體電路圖，并學(xué)習(xí)protel 15天
用protel畫控制器原理圖和PCB圖 ，并根 ……（未完，全文共3407字，當前僅顯示1721字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題報告：直流無刷電機硬件電路設(shè)計》）