基于STC单片机的电动自行车无刷直流电动机控制器设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着社会的不断发展，环境保护和节约能源的问题已经越来越受到重视，为了解决燃油车对环境造成的严重污染并缓解日益突出的能源危机问题，许多国家都在寻找替代燃油车的交通工具，相比之下，电动自行车以零污染、高效率、低噪音等优点被认为是真正绿色的交通工具，具有着良好的发展前景。

2. 国内外研究现状分析

自电动车用无刷电动机问世以来，其控制器发展分两个阶段：第一阶段为使用专用无刷电动机控制芯片为主组成的纯硬件电路控制器，这种电路较为简单，第二阶段是以MCU为主的控制芯波电流的方法；为了提高系统的适应性和鲁棒性，多用无刷直流电动机的双闭环串级控制系统，电流内环采用PI控制策略，速度外环采用模糊自适应PID控制，以实片；目前国内外机车电机多采用外转子结构，位置传感器为三路开关型霍尔元件，驱动使用方现PID控制器的参数自整定。

无刷直流电动机控制是一门综合技术，涉及到自动控制理论，传感器技术，电路原理，PWM调速原理，电机原理与控制等多个学科。

3. 研究的基本内容与计划

内容：使用STC型单片机作为无刷直流电机的处理计算核心，控制其转速和电流，同时设计并实现外围相关接口电路，来与电机进行很好的信号交流；在设计过程中使用C语言来编程实现对无刷直流电机的PWM控制。

计划：1. 第1-3周：查阅参考资料，撰写开题报告及文献综述；2. 第4-6周：根据要求设计出控制器的基本电路图；3. 第7-9周：根据电路图制定PCB图，并检测电路图的完整性；4. 第10-12周：对所设计的电路图进行仿真，检查电路准确性；5. 第13周：检测控制器各项功能的可靠性和稳定性；6. 第14-15周：编写毕业设计说明书。

4. 研究创新点

本设计不仅对现在无刷直流电动机进行研究，而且将自行研制STC单片机来控制无刷电动机。

倡导了国家节能，无污染保护环境的政策，同时由于电动车低价的优势，是广大市民短途出行工具的首选。