智能型電動(dòng)跑步機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、電動(dòng)跑步機(jī)作為一種重要的室內(nèi)健身器材，一經(jīng)出現(xiàn)就受到人們的廣泛喜愛。稀土永磁無刷直流電機(jī)（BLDCM），由于具備類似于普通直流電機(jī)的控制性能，且擁有功率密度大、噪聲低、損耗小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因而在小功率驅(qū)動(dòng)場合正得到日益廣泛的應(yīng)用。
　　 論文首先系統(tǒng)地介紹了稀土永磁無刷直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，詳細(xì)分析了其運(yùn)行原理與調(diào)速方法；建立了稀土永磁無刷直流電機(jī)在三相A、B、C 坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型，給出了它和普通直流電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型之間的關(guān)

2、系，并在此基礎(chǔ)上建立了稀土永磁無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真模型；針對跑步機(jī)的負(fù)載沖擊特性，用仿真方法對無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速進(jìn)行了系統(tǒng)研究，驗(yàn)證了其在跑步機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用雙閉環(huán)控制的理論可行性。
　　 其次，通過分析智能化跑步機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能需求，給出了系統(tǒng)硬件總體方案。
　　 重點(diǎn)研究了逆變器及其驅(qū)動(dòng)電路，分析了采用自舉驅(qū)動(dòng)時(shí)存在的問題；確定了以單片機(jī)μPD78F1213作為控制電路核心，以智

3、能功率模塊（IPM）作為逆變電路核心的基本硬件架構(gòu)。基于設(shè)計(jì)制作的系統(tǒng)硬件平臺，采用前、后臺軟件架構(gòu)和模塊化編程方法編制了系統(tǒng)控制軟件，實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)初始化、無刷直流電機(jī)雙閉環(huán)控制、跑臺坡度閉環(huán)控制等功能，并基于狀態(tài)機(jī)方法完成了對上位控制面板下發(fā)控制幀的解析。
　　 最后，在完成軟硬件設(shè)計(jì)制作的基礎(chǔ)上，針對實(shí)際的電動(dòng)跑步機(jī)平臺進(jìn)行了聯(lián)機(jī)調(diào)試。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的跑步機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)完全達(dá)到了預(yù)期的功能與性能要求，