一、电机控制的MCU芯片设计（论文文献综述）
刘梦影,朱仁龙,史兴强,刘云晶[1]（2021）在《一款32位MCU定时器设计及在无刷直流电机控制中的应用》文中研究说明无刷直流电机（Brushless Direct Current Motor, BLDCM）是具有较高应用前景的电子控制电机,广泛应用于多个领域。微控制单元（Micro Controller Unit, MCU）作为无刷直流电机控制系统的主控芯片,起到了至关重要的作用。以CKS32系列MCU芯片为研究对象,阐述了MCU定时器的种类和功能,并提出了高级定时器脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation,PWM）的设计方法,介绍了无刷直流电机的控制系统,并以CKS32F030C8T6为该系统主控芯片,实现了PWM控制电机的应用。
张文悉[2]（2021）在《下肢康复器设计与远程信息交互系统实现》文中提出小型康复治疗设备的研究与推广,对于改善我国康复配套资源普及性不足的现状、提升肢体受损者康复质量、降低康复治疗成本具有积极作用。本课题优化对象为市面现有下肢连续被动（Continuous passive motion,CPM）训练机,通过借鉴其结构及功能,设计和搭建下肢康复器样机。在人机交互方法、控制策略、系统功能集成度等方面优于前者,适用人群更广。本文的主要内容包括:为解决下肢CPM机踝关节训练功能缺乏角度可控性的问题,提出了添加往复机构的解决办法。通过分析人体下肢结构模型并合理简化,建立针对单侧下肢的人机系统运动学和动力学数学模型,结合实际在UG软件中完成设备结构的数字化装配建模。在Robotics Toolbox和ADAMS/View中完成模型的运动学和动力学仿真验证,最终完成样机机械结构的搭建。针对下肢CPM机单一的被动性康复训练无法覆盖不同康复阶段训练内容的问题,根据临床肌力分级法和现代康复理论,采用主动和被动训练相结合的渐进式康复治疗策略。首先完成设备动力系统选型与控制系统仿真。其次设计开发多源信息感知系统,该系统可提供下肢肌力评定及运动意图感测所需信息,采集测试实验与结果表明基于阈值分类器的肌力评定方法具有一定可行性并可应用于主动训练模式中。基于STM32+RTOS+GUI完成嵌入式系统开发,实现设备软硬件协同。集成电机控制,传感器信息采集与分析,人机交互界面等功能。为患者提供主动和被动康复训练模式以及设备状态监测、健康监测、环境监测等辅助功能。通过中移物联网OneNET云平台开发者中心,设计下肢康复器远程信息交互系统,实现训练数据、设备状态、用户生理状态等信息的上传与可视化界面设计,以及医师设定训练参数的下发、邮件提醒等基础物联网功能。最后,在有限条件下进行人机测试实验。综合实验结果表明,设备稳定可靠,可以正常完成全部设计功能,符合设计预期。
薛斐[3]（2021）在《基于MM32SPIN06x芯片的永磁同步电机控制器设计》文中认为自上个世纪70年代以来,由于永磁材料制造技术在不断提高,且永磁同步电机（PMSM）具有成本低、体积小、以及效率高等优点,在各个行业都得到了广泛的应用。为了更好地对永磁同步电机进行控制,对电机控制器的设计显得尤为重要,这就需要让硬件电路板、软件代码以及电机控制算法相互协调。在电机控制器的主控芯片方面,近些年来我国国产芯片的蓬勃发展使得国产芯片在各个行业中的使用率逐年提高,本文选用的就是一款新型国产的灵动微电子公司的MM32SPIN06x芯片,并以此芯片为基础设计了表贴式永磁同步电机的电机控制器。首先对永磁同步电机控制算法进行了研究,分析永磁同步电机的磁场定向控制（FOC）原理,分别建立表贴式永磁同步电机（SPMSM）在同步旋转坐标系下和静止坐标系下的数学模型。为了在实际应用中减少成本并且提高电机控制器的性能,常用的方法就是引入PMSM无位置传感器控制。为了提高电压的利用率,实现电机控制算法的优化,本文引入了过调制算法。后续通过比对单模式过调制和双模式过调制两种过调制方法,最终选择了谐波畸变率更低的双模式过调制方法。其次设计了电机控制器的嵌入式软件部分,对电机控制器的主MCU做了选择并对其涉及到的定时器相关的时序问题和ADC模块功能进行详细说明,然后对基于单电阻采样相电流的方法做出理论分析。基于软件代码及电机控制算法的需求,利用Altium Designer软件完成了对永磁同步电机控制器的硬件电路板的设计。电路原理图包括了MCU相关电路、供电电路以及驱动电路在内的三个部分,并最终给出PCB电路图与实物图。在整个硬件设计过程中,不仅考虑到电路设计的合理性,也考虑了对控制系统的保护性,确保了电机控制器的可靠和实用。最后搭建了永磁同步电机的实验平台,硬件上对单电阻采样时的电流建立时间进行测试;算法上使用本文所设计的电机控制器对过调制算法进行实验验证,使用MATLAB对测得的实验数据进行处理、绘图,并给出在相同电压下,没有加入过调制算法和加入过调制算法的电机转速对比图和两种情况下定子电压的图像还有加入过调制算法后,系统在过调制Ⅰ区、Ⅱ区以及调制比等于1时的占空比波形和相电流波形。
耿世豪[4]（2021）在《基于HC32M423KATB的永磁同步电机控制器设计》文中研究表明近年来,人民生活水平与环保意识的提高,大众在选择空调时更加注重舒适度与节能。变频空调已经成为了主流,而它的舒适程度核心取决于压缩机的控制。当下针对压缩机的控制方式层出不穷,永磁同步电机控制是其中最为广泛使用的驱动形式。所以电机控制器的研发处于一个黄金时代,电机控制器的好坏直接影响了压缩机的工作情况。在国货崛起的时代背景下,电机控制器的主控芯片趋向于国产化。在空调压缩机低速运行时,由于存在周期性转矩波动导致空调的噪音变大、振动变强,甚至会缩短空调使用寿命,需要在电机控制器上使用转矩脉动抑制方案来应对。国内外对于转矩脉动抑制的研究五花八门,各种理论迭代而出。本文将使用HC32M423KATB作为主控芯片,设计一款带有转矩脉动抑制的电机控制器,并搭建相应的实验平台验证其工作情况。本文研究内容如下:（1）首先根据需求选取电机控制器主控芯片,然后整理出实现电机控制功能的完整程序逻辑,随后根据电机控制算法的周期性进行时序分配。在软件框架建立起来后,相应地开始设计硬件电路,例如主控模块、驱动模块以及保护电路等。（2）对永磁同步电机量化并进行数学变化,得到电机的纯数学模型。在此基础上进行FOC算法的理论推导与框架构造,最后得到了完整的控制算法框架。（3）讨论压缩机震动的来源,为抑制电机低速运行时的负载转矩脉动,在FOC算法中添加准PR控制器。分析了PR控制器与准PR控制器的不同之处后选择了后者,并对其参数变化使用Bode图进行分析。最后介绍了一下控制算法中的无位置传感器算法模块。（4）将设计好的电机控制器写入电机控制算法,在搭建好的硬件平台中进行实验分析,最终证实了电机控制器的设计正确可行。
李建涛[5]（2021）在《集成式电液制动系统及助力控制研究》文中研究说明节能、安全、智能是未来汽车的发展方向,对汽车制动系统而言,必然向着线控化发展,满足汽车发展需求。集成式电液制动系统（I-EHB）具有结构紧凑、安全冗余度高、制动效果好、智能、易集成等优点,是目前线控制动的主要发展方向。因此本文在分析国内外I-EHB研究现状的基础上,对I-EHB开展研究,建立了I-EHB的AMESim仿真模型,完成I-EHB助力机构控制器软硬件设计,对表贴式永磁同步电机（SPMSM）矢量控制及弱磁控制、制动助力控制、防抱死（ABS）工况下I-EHB与电子车身稳定控制系统（ESC）协调控制等开展研究,主要内容如下:（1）分析I-EHB工作原理,建立制动踏板、SPMSM、I-EHB助力机构、液压回路的数学模型和仿真模型,并用实测数据验证了仿真模型的正确性。（2）按照I-EHB功能需求进行硬件电路设计,完成了MCU最小电路、供电电路、通信电路、信号采样电路、驱动电路设计。介绍了上层应用Simu Link（?）代码生成结合底层代码C语言编写的开发方式,并对软件整体框架和底层控制程序进行设计。（3）SPMSM电流控制采用id=0的控制策略,推导七段式空间矢量脉宽调制（SVPWM）算法,分析SPMSM弱磁控制原理,针对SPMSM传统弱磁控制d轴电流上升慢造成SPMSM动态性能不佳的问题,提出一种查表结合电压负反馈的SPMSM复合弱磁方法。在对真空助力器助力特性进行分析的基础上,设计目标反馈盘主副面位移差曲线和基于反馈盘主副面位移差控制、电机位置控制、电机电流控制的三闭环控制策略,其中反馈盘主副面位移差采用模糊PI控制。电机台架试验结果表明,复合弱磁方法比传统负d轴弱磁方法动态响应好,抗干扰能力更强。在江淮IEVS4试验车上改装I-EHB助力机构,调试并验证制动助力方法,结果表明能够得到类似真空助力器的助力效果,快踩制动踏板10MPa建压时间为180ms,I-EHB制动响应迅速。（4）分析ABS工况下I-EHB与ESC未协调时存在的问题,提出基于液压力与电流环双闭环的协调控制策略。以反馈盘主副面位移差、主缸液压力、ABS标志位作为输入,设计了助力模块和协调控制模块的切换逻辑,根据当前主缸液压力、反馈盘主副面位移差确定目标主缸液压力。最后在江淮IEVS4试验车上进行验证,结果表明协调控制能够正常切换并且有效减小主缸液压力波动,减小I-EHB的机械负载和电气负载,优化了踏板感。综上,本文搭建了I-EHB仿真模型,完成了I-EHB控制器软硬件设计、改进了SPMSM弱磁方法,开发了制动助力和ABS工况下I-EHB与ESC协调控制功能,为以后I-EHB方案优化和控制策略开发提供了参考。
单继超[6]（2021）在《基于FPGA的永磁同步电机滑模自适应控制研究》文中提出近年来,永磁同步电机以其效率高,性能稳定,强鲁棒性等优势受到关注,在电动滑板车、平衡车和工业机器人等领域使用越来越广泛,电机能够可靠平稳地运行离不开一个好的控制算法,因此对高性能的控制算法的研究在生产实践中十分重要。对于电机控制,可选的芯片种类丰富,DSP、MCU和FPGA等都在电机控制中有着很多的应用,FPGA以其运行速度高,开发成本低,可重复编程等优势在电机控制领域发展越来越迅速。本文着眼于永磁同步电机的速度控制算法和无位置传感器控制算法两个方面。首先速度控制算法方面,面对传统的速度控制器如PI控制器等存在过冲、参数调节复杂、对外界干扰敏感等问题,滑模控制算法以其抗干扰能力强、响应迅速等优势受到青睐,本文基于滑模控制算法,改进了一种自适应的滑模速度控制器,该控制器通过引入RBF神经网络,一定程度上减弱了滑模算法产生的抖振问题,并且在Simulink平台进行了仿真实验,实验结果证明本次设计的滑模速度控制器具有一定的先进性;之后,本文讨论了无位置传感器控制算法,为了解决电机控制系统中位置传感器导致的成本较高、无法在恶劣环境使用等问题,众多无位置传感器控制算法应运而生,本文重点探究了其中的滑模观测器法,通过引入RBF神经网络对传统滑模观测器进行改进,并在Simulink进行仿真实验,实验结果表明本次设计的滑模观测器在估算精度和观测效果方面有了一定的进步。最后,在FPGA平台上,对电机控制系统的主要功能模块进行了设计与实现。针对电机控制中的矢量控制策略,对坐标变换模块（Clark变换、Park变换）,SVPWM模块,PID控制模块和滑模控制模块采用Verilog HDL语言进行编程实现,并且进行了Modelsim仿真,仿真结果证明了本次系统设计的正确性和可行性。
付荣豆[7]（2021）在《收藏币包装盒拍照机器人系统开发》文中研究表明近年来,随着钱币市场不断升温,越来越多的人开始关注收藏币。采用传统人工方式对收藏币进行分拣和识别,人工和设备成本较高,并且长时间不断重复容易造成身体和视觉上的疲劳,影响身心健康。本文开发了一套收藏币包装盒拍照机器人控制系统,可实现对收藏币包装盒夹取、升降、定位、翻转和图像采集等一系列全自动拍照工艺流程。构建了“PC+工业相机+嵌入式控制器”的控制系统总体架构。PC端作为上位机负责的人机交互、数据通讯和参数设置等功能;工业相机通过以太网与PC端连接,用于收藏币包装盒图像的采集;下位机嵌入式控制器负责完成6轴电机的运动控制、传感器信号的采集以及对机器人的全自动化控制等;上位机PC端和下位主控制器通过CAN总线数据传输,并定制了CAN总线的应用层协议。选用高性能STM32F4为主控制器芯片,完成了控制器硬件电路设计。硬件接口主要包括最小系统模块、供电模块、传感器信号采集模块、步进电机控制模块、CAN总线数据通信和存储模块等。基于UCOS-Ⅲ操作系统的设计开发了嵌入式软件设计,完成了6轴步进电机运动控制、限位开关接口控制、CAN总线通讯功能和信号采集功能等。设计上位机人机交互软件,搭建了实验测试平台并完成了测试。实验结果表明:本文设计的收藏包装盒拍照机器人结构设计合理、系统运行稳定、图像采集清晰、质量高,可以进行手动、自动模式操作选择,能够满足大批量收藏币包装盒图像采集使用需求。
易佩华[8]（2021）在《高速无刷直流电机无位置控制研究》文中提出传统高速无刷直流电机需要安装位置传感器来获取转子位置和转速信息。位置传感器会导致电机控制系统的成本升高、可靠性降低,这些缺点会限制高速无刷直流电机的应用。针对这些问题,本文对高速无刷直流电机的无位置控制进行了研究。由于高速无位置无刷直流电机静止和低速时无法获取准确反电势,本文根据目前几种常用的无位置启动算法和高速无刷直流电机的特性,提出适用于高速无位置无刷直流电机的“三段式”启动算法。电机转速高于20000Rpm时,电机每一步换相时间会达到微秒级,此时,会存在高速无刷直流电机特有的换相误差;通过分析超前和滞后换相时反电势和相电流的相位关系,得出两者之间的相位差即为换相误差。针对电机的换相误差,本文提出,将端电压与相电流的相位差作为误差补偿信号,在传统反电势算法基础上对换相信号进行误差补偿。仿真结果表明:改进后的控制算法在电机转速达到100000Rpm时运行稳定,且抗干扰能力良好。基于GD32E231芯片设计高速无刷直流电机无位置控制系统的硬件系统;在C语言的基础上编写了高速无刷直流电机无位置控制系统的启动算法、换相算法以及改进后的反电势算法,最后使用KEIL5软件平台完成了整个软件设计。实验结果表明,基于GD32E231芯片的控制系统可以实现对高速无位置无刷直流电机的控制。由于实验电机自身反电势的限制,电机转速可以在8000Rpm到40900Rpm内安全稳定运行。
程绍珲[9]（2021）在《基于MPC5744P的线控转向控制系统研究》文中提出线控转向（Steering-by-Wire,SBW）是汽车转向系统的未来发展方向,随着汽车电子化的快速发展,越来越多的研究人员投身于线控转向的相关技术研究中。线控转向相较于传统转向系统有诸多优势:去除转向柱,避免事故中对驾驶员的伤害;路感可调,改善恶劣路况下的驾驶员体验;节能环保,摒弃液压助力造成的污染;可拓展性强,为未来无人驾驶的发展做好兼容接口。线控转向的关键技术主要掌握在国外公司手中,国内对于汽车前瞻技术的研究起步较慢,主要停留在理论阶段,工程性较差。因此,对线控转向的研究是有必要意义的。本文旨在研究一套完整的线控转向控制系统,解决国内线控转向系统国内线控转向控制系统安全性差、ECU体积大、方向盘存在力矩脉动的问题,并搭建台架进行实验。系统包括硬件、嵌入式软件、算法、上位机。硬件部分包括电源电路、主控电路、驱动电路、CAN通信电路、力矩传感器电路、旋变传感器电路六部分,主要芯片满足ASIL-D高功能安全标准并做冗余设计,主控芯片选用NXP公司的MPC5744P,围绕MCU进行外围电路设计;电源管理芯片选用NXP公司的MC33907,芯片集成了稳压功能与CAN通信功能,通过SPI通信可配置芯片的相关参数;预驱芯片选用NXP公司的三相无刷电机专用芯片MC34GD3000,可驱动6个MOSFET。嵌入式软件部分采用分层架构的方式开发,实现线控转向的基本功能与安全保护,包括线控转向、自动回正、±540°电锁死、转向助力、CAN通信、电压保护、电流保护、温度保护等,路感电机采用FOC控制方式,转向电机采用方波控制方式;算法部分包括双闭环PID控制与力矩反馈状态机算法。借助Matlab工具对算法进行仿真,结合实验效果进行参数标定;上位机显示系统主要参数,辅助算法参数调试。通过搭建台架实验验证,该系统转向机构的反应速度快,力矩波动范围小。系统能很好的实现线控转向控制系统的功能,通过电信号取代传统向盘与转向机构之间的机械结构。系统功能达标、硬件可靠、软件稳定、系统安全,可为其他线控转向系统的研究人员提供一定的参考价值。
杨红全[10]（2021）在《电动汽车增程器的无位置传感启动/发电控制系统的研制》文中进行了进一步梳理为了提高纯电动汽车续航能力,业界采用增程器为电动汽车辅助发电。增程器启动/发电系统主要由永磁无刷电机和智能控制器组成,本文以增程器启动/发电一体机为研究对象,对增程器启动/发电系统的控制技术进行研究,研制一种能够用于电动汽车增程器上的无刷电机启动/发电的控制系统,能够在电动汽车蓄电池电量不足时为整车提供功率输出,提高电动汽车续航能力,能够保证在高温、复杂路况等复杂环境下稳定工作。主要完成内容如下:（1）采用电压矢量法确定转子初始位置。本文根据增程器系统特点最终确定120°导通方式注入电压矢量来实现转子预定位,然后从下一个换相位置进行启动换相。（2）确定无位置传感器无刷电机启动策略和控制算法。增程器的内燃机在压缩过程中会有比较大的阻力,所以无刷电机在启动过程中需要克服内燃机阻力,根据系统特点最终确定了启动控制算法并顺利将内燃机拖动至点火速度。（3）确定无传感器无刷电机发电控制策略及其仿真分析。无刷电机在发电状态下产生的反电动势远远超过车载蓄电池的耐压值,本文确定的发电控制算法保证宽速范围内的稳定电压输出并对发电控制算法作了仿真分析。（4）提出了转子位置检测方法并进行了仿真验证。无刷电机运行过程中需要根据转子位置来进行换相操作保证系统稳定运行,本文在反电动势过零点基础之上提出了线反电动势过零点法来检测转子位置信息并对其作了仿真分析。（5）设计和制作了增程器启动/发电系统硬件,设计了增程器启动/发电系统控制软软件。首先在有限空间内完成硬件原理图设计、PCB绘制、器件选型等硬件设计。又遵循高内聚、低耦合的设计思路编写控制软件使系统稳定高效运行。（6）设计了拖试验平台,对研制的增程器启动/发电一体控制系统进行了软硬件的调试。
二、电机控制的MCU芯片设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电机控制的MCU芯片设计（论文提纲范文）
（1）一款32位MCU定时器设计及在无刷直流电机控制中的应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 定时器设计 |
| 2.1 高级定时器功能概述 |
| 2.2 PWM设计 |
| 3 MCU定时器在无刷直流电机控制中的应用 |
| 3.1 无刷直流电机控制硬件设计 |
| 3.2 定时器PWM应用实现 |
| 4 结论与展望 |
（2）下肢康复器设计与远程信息交互系统实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 下肢康复理论基础 |
| 1.2.1 康复的目的 |
| 1.2.2 肌力评估标准 |
| 1.2.3 康复治疗措施简述 |
| 1.3 下肢康复设备研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 现状分析与总结 |
| 1.4 智慧医疗 |
| 1.4.1 概念 |
| 1.4.2 物联网在康复领域中的应用 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第二章 下肢康复器结构设计与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 人体下肢简要分析 |
| 2.3 下肢康复器结构设计 |
| 2.3.1 自由度分析及机构设计 |
| 2.3.2 设计中的人因工程 |
| 2.3.3 数字化建模 |
| 2.4 人机系统运动学分析 |
| 2.4.1 正运动学 |
| 2.4.2 逆运动学 |
| 2.4.3 运动学仿真 |
| 2.5 人机系统动力学分析 |
| 2.5.1 动力学方程求解 |
| 2.5.2 动力学仿真 |
| 2.6 机械结构搭建与测试 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 主动和被动控制策略研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 动力系统选型 |
| 3.3 被动控制策略 |
| 3.3.1 PID控制 |
| 3.3.2 梯形变速控制 |
| 3.3.3 仿真分析 |
| 3.4 基于下肢运动感测的主动控制策略 |
| 3.4.1 多源信息感知系统 |
| 3.4.2 肌力评定 |
| 3.4.3 动作识别与分级训练 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 下位机系统硬件设计与软件开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硬件介绍 |
| 4.2.1 主要硬件选型 |
| 4.2.2 硬件体系结构 |
| 4.2.3 主要硬件电路 |
| 4.2.4 模块及传感器介绍 |
| 4.3 软件开发 |
| 4.3.1 开发平台简介 |
| 4.3.2 软件层次结构 |
| 4.3.3 RTOS构建 |
| 4.3.4 驱动层软件开发 |
| 4.3.5 应用层设计 |
| 4.3.6 辅助功能设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 OneNET云平台信息交互系统设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于EDP协议的数据交互实现 |
| 5.2.1 协议介绍 |
| 5.2.2 设备接入 |
| 5.2.3 双向信息交互 |
| 5.2.4 心跳保持 |
| 5.2.5 命令解析 |
| 5.2.6 平台断开与重连 |
| 5.3 可视化应用界面开发 |
| 5.3.1 触发器管理 |
| 5.3.2 应用管理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 综合测试实验 |
| 6.1 被动训练测试 |
| 6.2 肌力评定与训练测试 |
| 6.3 云平台信息交互测试 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（3）基于MM32SPIN06x芯片的永磁同步电机控制器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 电机控制器国产芯片使用现状 |
| 1.2.2 永磁同步电机控制算法研究现状 |
| 1.2.3 过调制算法研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 电机控制系统算法设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 永磁同步电机矢量控制 |
| 2.2.1 永磁同步电机磁场定向控制(FOC)原理 |
| 2.2.2 PMSM在同步旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.2.3 PMSM在静止坐标系下的数学模型 |
| 2.3 永磁同步电机无位置传感器控制 |
| 2.3.1 永磁同步电机无位置传感器控制方法 |
| 2.3.2 模型参考自适应系统 |
| 2.4 永磁同步电机SVPWM控制原理 |
| 2.5 SVPWM过调制控制 |
| 2.5.1 单模式过调制基本原理 |
| 2.5.2 双模式过调制基本原理 |
| 2.5.5 过调制算法谐波分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 电机控制器软件及硬件设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 软件时序设计 |
| 3.2.1 主控芯片选型 |
| 3.2.2 单电阻采样时序 |
| 3.2.3 定时器时序 |
| 3.3 电机控制器硬件设计 |
| 3.3.1 MCU相关电路 |
| 3.3.2 供电电路 |
| 3.3.3 驱动电路 |
| 3.4 电机控制器PCB电路板与实物图 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 实验分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单电阻采样实验数据测量及分析 |
| 4.2.1 实验设计 |
| 4.2.2 实验数据 |
| 4.2.3 实验结果分析 |
| 4.3 过调制算法实验数据测量及分析 |
| 4.3.1 实验平台搭建 |
| 4.3.2 实验设计 |
| 4.3.3 实验数据 |
| 4.3.4 实验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（4）基于HC32M423KATB的永磁同步电机控制器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 课题研究现状简介 |
| 1.2.1 MCU在电机控制器中的应用简介 |
| 1.2.2 转矩脉动抑制研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 主控软硬件设计 |
| 2.1 主控芯片选型 |
| 2.1.1 国产芯片现状 |
| 2.1.2 主控芯片资源需求统计 |
| 2.1.3 华大芯片资源概述 |
| 2.2 控制器控制逻辑与时序 |
| 2.2.1 主控芯片主程序逻辑 |
| 2.2.2 中断服务 |
| 2.2.3 单片机软件资源分配设计 |
| 2.3 硬件电路 |
| 2.3.1 主控模块 |
| 2.3.2 驱动模块 |
| 2.3.3 保护电路 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 电机矢量控制相关算法研究 |
| 3.1 永磁同步电机及控制理论简介 |
| 3.2 永磁同步电机的数学仿真模型与矢量控制算法 |
| 3.2.1 永磁同步电机的数学仿真模型 |
| 3.2.2 矢量控制算法原理 |
| 3.3 压缩机转矩脉动抑制 |
| 3.3.1 压缩机振动分析 |
| 3.3.2 基于准比例谐振控制器的转矩脉动抑制算法 |
| 3.3.3 准PR控制器的参数标定 |
| 3.4 无位置传感器的矢量控制算法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 仿真与实验 |
| 4.1 仿真模型搭建 |
| 4.2 实验数据测量及分析 |
| 4.2.1 测试平台搭建 |
| 4.2.2 实验结果与分析 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）集成式电液制动系统及助力控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 线控制动系统解决方案概述 |
| 1.3 集成式电液制动系统应用现状 |
| 1.4 集成式电液制动系统助力控制国内外研究现状 |
| 1.4.1 助力控制国外研究现状 |
| 1.4.2 助力控制国内研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 2 集成式电液制动系统分析与建模 |
| 2.1 集成式电液制动系统分析 |
| 2.2 集成式电液制动系统建模 |
| 2.2.1 制动踏板建模 |
| 2.2.2 表贴式永磁同步电机建模 |
| 2.2.3 集成式电液制动助力机构建模 |
| 2.2.4 制动主缸建模 |
| 2.2.5 制动管路建模 |
| 2.2.6 制动轮缸建模 |
| 2.3 集成式电液制动系统模型验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 集成式电液制动系统软硬件设计 |
| 3.1 集成式电液制动系统硬件设计 |
| 3.1.1 系统硬件总体结构 |
| 3.1.2 MCU最小电路 |
| 3.1.3 供电电路 |
| 3.1.4 通信电路 |
| 3.1.5 信号采样电路 |
| 3.1.6 驱动电路 |
| 3.1.7 I-EHB控制器硬件实物 |
| 3.2 集成式电液制动系统软件设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 集成式电液制动系统助力控制研究 |
| 4.1 SPMSM矢量控制及弱磁控制 |
| 4.1.1 SPMSM电流矢量控制 |
| 4.1.2 SVPWM基本原理及算法实现 |
| 4.1.3 SPMSM弱磁控制 |
| 4.2 集成式电液制动系统助力控制策略 |
| 4.2.1 真空助力器助力特性分析 |
| 4.2.2 助力控制策略整体框图 |
| 4.2.3 制动助力曲线设计 |
| 4.2.4 制动状态辨识 |
| 4.2.5 反馈盘主副面位移差模糊PI控制器设计 |
| 4.3 实验与结果分析 |
| 4.3.1 电机弱磁实验与结果分析 |
| 4.3.2 集成式电液制动系统助力控制实验与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 ABS工况下I-EHB与 ESC协调控制研究 |
| 5.1 ABS工况下I-EHB与 ESC无协调控制分析 |
| 5.2 ABS工况下I-EHB与 ESC协调控制策略设计 |
| 5.2.1 协调控制切换逻辑 |
| 5.2.2 目标主缸液压力计算 |
| 5.2.3 液压力跟随控制 |
| 5.3 ABS工况下I-EHB与 ESC协调控制策略验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）基于FPGA的永磁同步电机滑模自适应控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 速度控制算法研究现状 |
| 1.2.2 无位置传感器控制算法研究现状 |
| 1.2.3 滑模算法的研究现状 |
| 1.2.4 FPGA发展现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 理论依据 |
| 2.1 永磁同步电机及矢量控制原理 |
| 2.1.1 电机介绍及数学模型 |
| 2.1.2 电机控制策略 |
| 2.2 滑模算法原理 |
| 2.3 RBF神经网络自适应控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 控制系统的设计与仿真 |
| 3.1 速度控制器设计 |
| 3.1.1 原理分析 |
| 3.1.2 仿真实验 |
| 3.2 滑模观测器设计 |
| 3.2.1 原理分析 |
| 3.2.2 仿真实验 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 控制系统的FPGA设计与实现 |
| 4.1 坐标变换模块 |
| 4.1.1 Clark变换 |
| 4.1.2 CORDIC算法与Park变换 |
| 4.2 PID控制模块 |
| 4.3 滑模控制器模块 |
| 4.4 SVPWM模块 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）收藏币包装盒拍照机器人系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 收藏币包装盒拍照机器人总体设计 |
| 2.1 机器人本体设计 |
| 2.2 气动控制系统设计 |
| 2.3 控制系统架构设计 |
| 2.4 系统工作流程研究与设计 |
| 2.5 控制系统通信方式及协议制定 |
| 2.5.1 控制系统通讯方式选择 |
| 2.5.2 CAN总线协议制定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 控制系统硬件设计 |
| 3.1 控制系统硬件总体方案设计 |
| 3.2 控制器最小系统模块 |
| 3.2.1 芯片外围电路设计 |
| 3.2.2 调试接口和复位电路 |
| 3.3 控制器供电模块设计 |
| 3.3.1 24V转5V-0 电路设计 |
| 3.3.2 5V-0转5V电路设计 |
| 3.3.3 5V转3.3V电路设计 |
| 3.4 步进电机控制信号电路设计 |
| 3.5 DO接口电路设计 |
| 3.6 传感器接口电路设计 |
| 3.6.1 编码器接口电路设计 |
| 3.6.2 限位开关接口电路设计 |
| 3.7 存储模块电路设计 |
| 3.8 通讯模块电路设计 |
| 3.8.1 CAN通讯电路设计 |
| 3.8.2 RS-485 通讯电路设计 |
| 3.9 嵌入式控制器PCB设计 |
| 3.10 本章小结 |
| 第四章 控制系统软件程序设计 |
| 4.1 控制器应用程序设计 |
| 4.2 UCOS-Ⅲ实时操作系统 |
| 4.2.1 UCOS-Ⅲ操作系统在ARM移植 |
| 4.2.2 UCOS-Ⅲ任务管理 |
| 4.2.3 UCOS-Ⅲ中断控制 |
| 4.3 电机运动控制程序设计 |
| 4.3.1 开环电机运动控制算法 |
| 4.3.2 闭环电机运动控制算法 |
| 4.4 传感器模块程序设计 |
| 4.5 CAN总线通讯程序设计 |
| 4.6 数据储存设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 系统测试与结果分析 |
| 5.1 实验平台搭建 |
| 5.2 控制器功能模块测试 |
| 5.2.1 CAN总线通讯测试 |
| 5.2.2 气动控制测试 |
| 5.2.3 步进电机JOG运动测试 |
| 5.2.4 步进电机运动性能测试 |
| 5.3 整机测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在校期间研究成果 |
| 致谢 |
（8）高速无刷直流电机无位置控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 高速无刷直流电机控制的研究现状 |
| 1.2.1 高速无刷直流电机电机 |
| 1.2.2 高速无位置传感器的控制策略 |
| 1.3 论文研究内容和章节安排 |
| 第二章 高速无刷直流电机与控制 |
| 2.1 高速无刷直流电机结构 |
| 2.2 高速无刷直流电机控制系统 |
| 2.2.1 电子开关线路 |
| 2.2.2 位置传感器 |
| 2.3 高速无刷直流电机的数学模型 |
| 2.4 高速无刷直流电机的运行原理 |
| 2.5 高速无刷直流电机控制 |
| 2.5.1 位置传感器控制 |
| 2.5.2 无位置传感器控制 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 位置传感器高速无刷直流电机控制系统设计与仿真 |
| 3.1 位置传感器的高速无刷直流电机控制系统设计 |
| 3.1.1 位置传感器高速无刷直流电机控制系统模型 |
| 3.1.2 高速无刷直流电机本体模块和逆变器模块 |
| 3.1.3 逻辑换相模块 |
| 3.1.4 PI模块 |
| 3.2 位置传感器高速无刷直流电机控制系统仿真 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 高速无刷直流电机无位置控制系统的设计与仿真 |
| 4.1 高速无刷直流电机无位置控制算法 |
| 4.2 高速无刷直流电机无位置控制系统启动算法 |
| 4.3 高速无刷直流电机无位置控制算法的换相误差分析 |
| 4.3.1 换相误差来源 |
| 4.3.2 换相误差影响 |
| 4.4 高速无刷直流电机无位置控制系统仿真 |
| 4.4.1 控制系统整体仿真框图 |
| 4.4.2 “三段式”启动模块以及PWM模块 |
| 4.4.3 反电势计算模块 |
| 4.4.4 误差补偿模块 |
| 4.4.5 过零点提取模块 |
| 4.5 仿真结果 |
| 4.5.1 补偿前后误差分析 |
| 4.5.2 补偿前后转速分析 |
| 4.5.3 补偿前后电流分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 高速无刷直流电机无位置控制系统实现 |
| 5.1 整体设计方案 |
| 5.2 硬件电路设计 |
| 5.2.1 电源电路 |
| 5.2.2 MCU以及外围电路 |
| 5.2.3 采样电路 |
| 5.2.4 功率驱动电路 |
| 5.3 软件设计 |
| 5.3.1 软件整体设计 |
| 5.3.2 主要算法 |
| 5.3.3 改进前后算法对比 |
| 5.4 实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（9）基于MPC5744P的线控转向控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究目标与主要工作 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要工作 |
| 2 系统总体方案 |
| 2.1 总体框架 |
| 2.1.1 电机选型 |
| 2.1.2 BLDC传感器选型 |
| 2.1.3 力矩传感器选型 |
| 2.1.4 系统总体框图 |
| 2.2 硬件系统方案 |
| 2.3 嵌入式软件系统方案 |
| 2.4 上位机软件方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 硬件电路设计 |
| 3.1 电源电路与CAN通信电路 |
| 3.1.1 电源总体框图 |
| 3.1.2 电源芯片与CAN芯片介绍 |
| 3.1.3 电源电路设计 |
| 3.1.4 CAN滤波与保护电路设计 |
| 3.2 主控电路 |
| 3.2.1 MCU芯片介绍 |
| 3.2.2 主控电路设计 |
| 3.3 驱动电路 |
| 3.3.1 预驱芯片介绍 |
| 3.3.2 预驱电路设计 |
| 3.3.3 MOSFET三相六桥电路设计 |
| 3.4 力矩传感器电路 |
| 3.5 旋变传感器电路 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 嵌入式软件设计 |
| 4.1 BSW层函数介绍 |
| 4.2 ASW层——电机控制模块 |
| 4.2.1 方波控制原理 |
| 4.2.2 FOC控制原理 |
| 4.2.3 无刷电机数学模型及仿真 |
| 4.2.4 电机控制模块程序 |
| 4.2.5 PID控制算法 |
| 4.3 ASW层——力矩模块 |
| 4.3.1 基本功能逻辑 |
| 4.3.2 力矩状态机算法 |
| 4.4 ASW层——上层通信模块 |
| 4.4.1 CAN上层通信协议 |
| 4.4.2 SPI上层通信协议 |
| 4.5 ASW层——安全模块 |
| 4.5.1 自检 |
| 4.5.2 主备冗余策略 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 上位机软件与系统调试 |
| 5.1 上位机软件 |
| 5.2 系统调试 |
| 5.2.1 基本功能调试 |
| 5.2.2 系统整体调试 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 电路原理图 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）电动汽车增程器的无位置传感启动/发电控制系统的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及结构安排 |
| 第二章 增程器启动/发电一体系统控制技术研究 |
| 2.1 增程器启动/发电一体机的数学模型分析 |
| 2.1.1 无刷直流电机工作原理 |
| 2.1.2 增程器启动/发电一体机的数学模型 |
| 2.2 增程器启动/发电一体系统控制策略研究 |
| 2.2.1 增程器启动/发电一体系统启动方式研究 |
| 2.2.2 发电机工作原理 |
| 2.2.3 增程器启动/发电一体系统发电控制研究 |
| 2.3 无位置传感器无刷电机转子初始位置确定 |
| 2.4 增程器启动/发电一体机发电控制算法仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 无位置传感器无刷电机转子位置估算 |
| 3.1 常用无位置传感器转子位置估算方法分析 |
| 3.2 无位置传感转子位置估算优化 |
| 3.2.1 反电动势过零点检测原理 |
| 3.2.2 基于线反电动势过零点的转子位置检测 |
| 3.3 线反电动势的转子位置检测方法仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 增程器控制系统硬件设计与实现 |
| 4.1 增程器控制系统硬件设计分析 |
| 4.2 控制系统硬件主电路拓扑结构与主要器件选型 |
| 4.2.1 MCU主控芯片的选型 |
| 4.2.2 逆变桥/整流桥拓扑结构选择 |
| 4.3 控制系统主要功能模块硬件电路设计 |
| 4.3.1 MCU最小系统及其外围电路 |
| 4.3.2 供电电源电路 |
| 4.3.3 驱动及逆变器/整流器电路 |
| 4.3.4 电压电流采样电路 |
| 4.4 控制系统硬件PCB设计与电磁兼容设计 |
| 4.4.1 控制系统硬件PCB设计 |
| 4.4.2 电磁兼容设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 增程器控制系统软件设计与实现 |
| 5.1 控制系统软件设计分析 |
| 5.2 控制系统各功能模块软件设计 |
| 5.2.1 主时基程序设计 |
| 5.2.2 状态机管理模块设计 |
| 5.2.3 PID控制模块设计 |
| 5.2.4 无位置传感器转子位置估算模块设计 |
| 5.2.5 AD中断模块设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 增程器启动/发电一体系统平台搭建与调试 |
| 6.1 增程器启动/发电一体系统调试方案设计 |
| 6.2 试验平台搭建 |
| 6.3 实验结果与数据波形 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
四、电机控制的MCU芯片设计（论文参考文献）
- [1]一款32位MCU定时器设计及在无刷直流电机控制中的应用[J]. 刘梦影,朱仁龙,史兴强,刘云晶. 电子与封装, 2021(07)
- [2]下肢康复器设计与远程信息交互系统实现[D]. 张文悉. 江苏理工学院, 2021(02)
- [3]基于MM32SPIN06x芯片的永磁同步电机控制器设计[D]. 薛斐. 吉林大学, 2021(01)
- [4]基于HC32M423KATB的永磁同步电机控制器设计[D]. 耿世豪. 吉林大学, 2021(01)
- [5]集成式电液制动系统及助力控制研究[D]. 李建涛. 西华大学, 2021(02)
- [6]基于FPGA的永磁同步电机滑模自适应控制研究[D]. 单继超. 大连理工大学, 2021(01)
- [7]收藏币包装盒拍照机器人系统开发[D]. 付荣豆. 北方工业大学, 2021(01)
- [8]高速无刷直流电机无位置控制研究[D]. 易佩华. 湖南工业大学, 2021(02)
- [9]基于MPC5744P的线控转向控制系统研究[D]. 程绍珲. 大连理工大学, 2021(01)
- [10]电动汽车增程器的无位置传感启动/发电控制系统的研制[D]. 杨红全. 电子科技大学, 2021(01)