電動叉車用開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告

電動叉車用開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告中期報(bào)告一、前言本研究立足于電動叉車中的控制系統(tǒng)，選擇了開關(guān)磁阻電機(jī)作為電動叉車的驅(qū)動裝置。在前期研究中，我們已經(jīng)完成了電動叉車中開關(guān)磁阻電機(jī)的原理及其電機(jī)控制方法的探討。本次報(bào)告將著重闡述開關(guān)磁阻電機(jī)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。二、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為兩大部分：硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，下面將分別進(jìn)行介紹。（一）硬件設(shè)計(jì)1.開關(guān)磁阻電機(jī)開關(guān)磁阻電機(jī)是一種集成了電子開關(guān)、傳感器、控制邏輯和電機(jī)的電機(jī)，具有非常高的效率和動態(tài)響應(yīng)，是一種新型的電機(jī)。開關(guān)磁阻電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、電子開關(guān)、傳感器和控制器五個(gè)部分組成。2.傳感器與電子開關(guān)開關(guān)磁阻電機(jī)的電子開關(guān)主要由三對倒裝器、三對半橋和兩對全橋共八個(gè)電子開關(guān)組成。傳感器主要分為霍爾傳感器和編碼器兩種。編碼器可以實(shí)現(xiàn)非常高的轉(zhuǎn)速和位置精度，而霍爾傳感器則可以在惡劣的工作環(huán)境下工作。3.控制器和驅(qū)動板控制器是開關(guān)磁阻電機(jī)控制的核心部分，主要負(fù)責(zé)控制電子開關(guān)的工作，使得電動叉車可以按照我們的要求進(jìn)行前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)等動作。驅(qū)動板主要負(fù)責(zé)將控制信號轉(zhuǎn)換成電源信號，并對電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。4.供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)分為直流供電和交流供電兩種，直流供電通常為電動叉車內(nèi)的蓄電池，而交流供電則為外部供電，主要用于對蓄電池進(jìn)行充電。（二）軟件設(shè)計(jì)1.控制算法控制算法主要分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種。開環(huán)控制通常只使用一個(gè)控制信號，而閉環(huán)控制則需要使用反饋信號進(jìn)行控制。2.控制器的設(shè)計(jì)控制器的設(shè)計(jì)主要包括信號采集、信號處理、調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)、輸出設(shè)計(jì)和保護(hù)設(shè)計(jì)五個(gè)部分。3.基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)本研究采用基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對開關(guān)磁阻電機(jī)的控制，控制器主要包括單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動模塊、傳感器和通訊模塊等部分。三、實(shí)驗(yàn)進(jìn)展1.控制器電路設(shè)計(jì)我們根據(jù)硬件設(shè)計(jì)部分的要求，完成了控制器電路的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。電路仿真圖如下：2.電機(jī)驅(qū)動模塊設(shè)計(jì)我們選擇使用LD-MOS三相全橋驅(qū)動器對電動叉車進(jìn)行驅(qū)動，自己設(shè)計(jì)并制造了驅(qū)動模塊。驅(qū)動模塊原理圖如下：3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，并取得了一定的成功。電機(jī)的啟動、停止、速度控制和轉(zhuǎn)向控制等均得到了很好的實(shí)現(xiàn)。但仍存在一些控制精度不足的問題，需要進(jìn)一步優(yōu)化。四、總結(jié)與展望本研究完成了對電動叉車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。我們根據(jù)硬件要求設(shè)計(jì)了電路，并制造了驅(qū)動模塊，設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)，并完成了一些實(shí)驗(yàn)。但在實(shí)驗(yàn)過程中仍存在一些問題