项目三 电动车控制器设计与制作.pptxVIP

电动车简介;电动自行车;电动自动车控制系统结构;电动轮椅车;电动自动车控制系统结构; AGV是指装备有电磁或光学导引装置，能够按照规定的导引路线行驶，具有小车运行和停车装置、安全保护装置以及具有各种移载功能键运输小车。 ;AGV小车控制系统结构; 项目任务 设计两轮驱动智能电动小车，具有调速及路程显示功能，可进行无线遥控或避障控制。; 项目学习内容（1）电动小车的基本结构和工作原理（2）直流电机的调速控制原理（3）直流电机的转速测量（4）单片机通信程序的设计（5）电动车控制器设计任务分析（6）电动车控制器的方案设计（7）电动车控制器的软硬件设计与系统调试;学习目标;方案设计步骤;一、确定功能和技术指标;小车方向控制方式;;二、控制系统结构设计;二、控制系统结构设计;三、操作界面设计;四???主要器件选型;单片机选型;单片机选型;驱动桥模块选型;无线模块选型;学习资料;直流电机PWM调速 ;目录;学习目标;直流电机转速n的表达式:;直流电机调速方法:;励磁控制法特点:;电枢电压控制法:;直流斩波器的基本结构; 在原理图中，S 表示电力电子开关器件，VD 表示续流二极管。当S接通时，直流电源电压Us 加到电动机上；当S关断时，直流电源与电机脱开，电动机电枢电流经VD 续流，两端电压接近于零。如此反复，好像是电源电压Us在ton 时间内被接上，又在T – ton 时间内被斩断，故称“斩波”。 ;电动机得到的平均电压为：; 3. H型可逆PWM变换器;工作状态与波形;工作状态与波形;工作状态与波形;直流电机驱动电路设计;直流电机驱动电路设计;直流电机驱动电路设计;直流电机驱动电路设计;直流电机驱动电路设计;为克服双极式变换器的缺点，可采用单极式PWM变换器。其电路和双极式同，不同之处在于驱动脉冲信号。 在单极式PWM中，左边两个管子的驱动脉冲Ug1=-Ug2，有和双极式一样的正负交替脉冲，使VT1和VT2交替导通。右边两管VT3和VT4的驱动信号则不同，改成因电机的转向而施加不同的直流控制信号。 ;工作状态与波形;工作状态与波形;工作状态与波形;工作状态与波形;单极式变换器的UAB表明，在电机朝一个方向旋转时，PWM变换器只在一个阶段中输出某一极性的脉冲电压，在另一阶段中UAB=0，故称作“单极式”变换器。为此，其输出电压波形与不可逆PWM变换器一样。 由于单极式变换器的VT3和VT4二者中总有一个常通，一个常截止，运行中无须频繁交替导通。和双极式变换器相比开关损耗可减少，装置的可靠性提高。;单极式变换器开关损耗和可靠性比双极式好，但仍存在VT1和VT2交替导通和关断时电源直通的危险。分析单极性的运行状态可发现，当电机正转时，在0≤tton 期间，VT2截止，在ton≤tT期间由于VD2续流，VT2也不通。;工作状态与波形;工作状态与波形;工作状态与波形;工作状态与波形;受限单极式如果负载较重，电流id在一个方向内连续变化，所有的电压、电流波形都和一般单极式变换器一样。 当负载较轻时，由于有两个晶体管一直处于截止状态，不会出现电流变向，在续流期间电流衰减到零时，波形中断，电枢两端电压跳变到UAB=E，如下图所示。其电流断续现象使变换器的外特性变软。使PWM调速系统的静、动态性能变差，但不会产生VT1、VT2直通的故障。系统的可靠性提高。 ;直流电机驱动电路设计;双极式： 1、4施加相同的信号，2、3施加相同的信号，但1、4与2、3上施加的信号相反。在四个开关上都施加PWM信号。;单极式： 正转：3始终截止，4始终导通，1、2施加PWM信号，但1、2信号相反。 反转：4始终截止，3始终导通，1、2施加PWM信号，但1、2信号相反。;受限单极式： 正转：2、3始终截止，4始终导通，1施加PWM信号。 反转：1、4始终截止，3始终导通，2施加PWM信号;直流电机的H桥驱动电路，可以用晶体管分立元件构成，该电路成本低，但在晶体管上有明显的压降，会产生功率的损耗，效率不高，适宜用在低电压，小功率的场合。 小功率直流电机常采用集成的H桥驱动芯片，集成度高，使用方便，可靠性高，如L298N、MC33886等。;工作电压高，最高工作电压可达46V; 输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A； 内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器、线圈等感性负载；;采用标准TTL逻辑电平信号控制； 具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允 许或禁止器件工作； 有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作； 可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。 ;直流电机驱动电路设计;直流电机驱动电路设计;引脚;L2