電動叉車用開關(guān)磁阻電機控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn)的中期報告

電動叉車用開關(guān)磁阻電機控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn)的中期報告中期報告一、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)磁阻電機的原理及其電機控制方法的探討。本次報告將著重闡述開關(guān)磁阻電機的控制系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)。二、控制系統(tǒng)的設(shè)計控制系統(tǒng)的設(shè)計分為兩大部分：硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，下面將分別進行介紹。（一）硬件設(shè)計1.開關(guān)磁阻電機開關(guān)磁阻電機是一種集成了電子開關(guān)、傳感器、控制邏輯和電機的電機，具有非常高的效率和動態(tài)響應(yīng)，是一種新型的電機。開關(guān)磁阻電機主要由定子、轉(zhuǎn)子、電子開關(guān)、傳感器和控制器五個部分組成。2.傳感器與電子開關(guān)開關(guān)磁阻電機的電子開關(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)磁阻電機控制的核心部分，主要負責(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行前進、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)等動作。驅(qū)動板主要負責(zé)將控制信號轉(zhuǎn)換成電源信號，并對電機進行驅(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行充電。（二）軟件設(shè)計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控制信號，而閉環(huán)控制則需要使用反饋信號進行控制。2.控制器的設(shè)計控制器的設(shè)計主要包括信號采集、信號處理、調(diào)節(jié)器設(shè)計、輸出設(shè)計和保護設(shè)計五個部分。3.基于單片機的控制系統(tǒng)本研究采用基于單片機的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)對開關(guān)磁阻電機的控制，控制器主要包括單片機、電機驅(qū)動模塊、傳感器和通訊模塊等部分。三、實驗進展1.控制器電路設(shè)計我們根據(jù)硬件設(shè)計部分的要求，完成了控制器電路的設(shè)計，并進行了仿真驗證。電路仿真圖如下：2.電機驅(qū)動模塊設(shè)計我們選擇使用LD-MOS三相全橋驅(qū)動器對電動叉車進行驅(qū)動，自己設(shè)計并制造了驅(qū)動模塊。驅(qū)動模塊原理圖如下：3.實驗結(jié)果我們進行了一系列的實驗，并取得了一定的成功。電機的啟動、停止、速度控制和轉(zhuǎn)向控制等均得到了很好的實現(xiàn)。但仍存在一些控制精度不足的問題，需要進一步優(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)計及實現(xiàn)。我們根據(jù)硬件要求設(shè)計了電路，并制造了驅(qū)動模塊，設(shè)計了基于單片機的控制系統(tǒng)，并完成了一些實驗。但在實驗過程中仍存在一些問題