论文开题报告：直流无刷电机硬件电路设计

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：信息科学与工程学院　　　　　　　 专业班级： 电气工程及其自动化B班　　

课题名称 直流无刷电机硬件电路设计

1、本课题的的研究目的和意义：
无刷直流电机利用电子换向代替机械换向，解决了传统直流电机因为电刷摩擦而产生的众多问题并因其结构简单、运行可靠、维修方便等优点,使得它的应用越来越广泛。
随着技术的不断进步，人们对电机驱动控制系统提出了更高的要求，既希望能够根据不同的应用需求，迅速、经济地构建面向客户的控制系统，又希望大幅度降低系统维护费用改变以往封闭式设计模式，使底层生产控制系统的集成更为简便和有效。现代电机驱动控制系统正朝着开放性、实时性和可靠性方向发展。
通过这次设计，我想了解直流无刷电机的优点及应用前景，了解国内外目前的发展水平。掌握直流无刷电机的主要结构及基本工作
……（新文秘网https://www.wm114.cn省略613字，正式会员可完整阅读）……　
要集中在一些研究所和211,985等高等院校，经过这些年的努力，基于FPGA的无刷直流电机驱动控制系统的研究已经取得了很多成果，但这方面的技术还不成熟，没有形成系列产品，主要还是采用国外成熟的系统。无刷直流电机驱动控制过程中，不但要完成高速的数据采集计算，还要完成多个控制环的复杂计算以及PWM调制、换相控制，需要完成的计算量较大，并且对实时性和精度要求较高，这和我们在大三学习的单片机有很大的区别，可以说难度加深加大了。
除此之外，随着电机及驱动系统的发展，控制系统趋于智能化和数字化，使得许多较复杂的控制技术得以实现。这些控制技术的实现又进一步推动了直流无刷电机在各个工业领域更好地应用，为直流无刷电机的发展打开了广阔的前景。
再加上，高性能的数字集成电路以及先进的控制理论的应用，控制部件功能日益完善，所需的控制器件数目愈来愈少，控制器件的体积愈来愈小，控制器的可靠性提高而成本日益降低，从而使得电机的应用不再局限于传统的工业领域，而逐渐向商业，家用电器、声像设备、电动自行车、汽车、机器人、数控机床、雷达和各种军用武器随动系统等领域拓展。



3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：
了解直流无刷电机主要结构和工作原理以及控制方式；提出自己的设计思路，并形成毕业设计报告。掌握直流无刷电机控制硬件具体换向过程，明确换向过程中位置传感器与功率驱动管之间的关系（读懂三相六步真值表）；
用Protel绘制设计控制器原理图及PCB板图，并生产PCB印制板；购买相关的元器件；焊接组装PCB板，并测试工作点。若学校能提供小型直流无刷电机，则进一步机电联调，使电机正常运转。
提交毕业设计报告和组装的PCB板

4、拟解决的关键问题：
掌握直流无刷电机换向的原理（读懂位置传感与控制器输出之间真值表对应关系）；
了解霍尔位置传感器的工作原理，真正掌握霍尔传感器输出波形与转子转角的关系；
电机转速的闭环控制过程（PID）及控制方法；
了解专用控制芯片的内部组成与选用，确定芯片外部所采用的元器件参数；
正确选用电机驱动三极管（VMOS场效应管的选用及安全使用）
学会Protel,绘制原理图和PCB图。


5、研究思路、方法和步骤：
从网上和有关图书中，大量广泛阅读有关资料，搞清多种直流无刷电机控制器工作方式，收集有关的原理图纸，选取适合完成毕业设计要求的方案。
学习并掌握Protel，画出几种控制器的框图，大体了解每个框图的内容，比较各种框图的优缺点
选定所需的控制框图，再确定框图内的具体电路。
绘制控制器具体原理图和PCB板图，并根据市场上能购买到的元器件，再修改原理图与PCB图。最后请商家生产PCB板。
组装PCB版并、进行测试，最后连接电机调试。



6、本课题的进度安排：
收集消化有关的大量资料 ，掌握直流无刷电机及控制器原理 30天
确定控制器框图及各框图内的具体电路图，并学习protel 15天
用protel画控制器原理图和PCB图 ，并根 ……（未完，全文共3407字，当前仅显示1721字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题报告：直流无刷电机硬件电路设计》）