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最优的电动自行车控制器设计方案

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最优的电动自行车控制器设计方案

发布日期:2016-03-28 17:30 来源:http://www.ccxiyu.com 点击:

电动车控制器受硬件控制和软件控制有很大的区别,硬件控制的反应速度仅仅受限于逻辑门的开关速度,而软件的运行则需要指令执行时间。要使软件跟得上电机控制的需求,就必须要求软件在最短的时间内能够正确处理换相,电流限制等各种复杂动作,这就涉及到一个对外部信号的采样频率,采样时机,信号的内部处理判断及处理结果的输出,还有一些抗干扰措施等,这些都是软件设计中需要仔细考虑的东西。

  在本方案中,我们采用了一颗集成PWM发生器的8位单片机SH79F081,采用优化的单机器周期8051内核,内置16kFlash存储器,兼容传统8051所有硬件资源,采用JTAG仿真方式,内置16.6MHz振荡器,同时扩展了如下功能:*双DPTR指针。16位x8乘法器和16位/8除法器。

  通道带死区控制PWM,6路输出,输出极性可设,提供周期溢出功能*集成故障检测功能,可瞬时关闭PWM输出。

    提供硬件抗干扰措施。

    集成高速10bitADC.*提供Flash自编程功能,可以模拟用做EEROM,方便存储参数。

  这颗IC由于CPU运行速度和AD采样速度都很快,PWM功能强大,硬件抗干扰功能多,非常适合作电动车控制器。

  软件实现

  下面我们挑选对控制器性能和安全比较重要的功能来讨论编程中应该注意的问题。

减小换相噪声

  上文已提过,无刷直流电动机方波驱动最大的缺点是换相时电流不能持续,导致有转矩脉动,因此衡量控制器好坏很大程度上是取决于换相是否能做好。

  在电动车刚刚起步的时候我们会发现换相时电机会发出很大的突突声,这是由于电机起步时电流比较大,而电机是个感性负载,换相后由于电机线圈电流不会一下增大到换相前的水平,这样就造成换相前后电流反差非常大,从而导致牵引力的急剧变化,这种变化便会引起电机强烈振动,这种振动噪声不能完全消除,但可以采取一些措施减小噪声方法1:在换相后的一段时间使PWM脉冲占空比达到100%来使电流增长快一点,从而减轻振动噪声。需要提醒的是在这个过程中我们需要随时监测电流变化,电流一达到换相前的水平就可以恢复换相前的PWM占空比。


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