电动自行车控制设计项目方案

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1、电动自行车控制系统设计项目方案书浙江大学电气学院系统科学与工程学系目录第一章概述2一、前言2二、项目意义2三、现状及分析3第二章需求分析5一、电动自行车控制器目前的难点5二、控制器基本需求5第三章浙江大学电气工程学院及系统科学与工程学系简介6第四章控制器的原理及设计方案8一、无刷直流电机的原理81、无刷直流电机的结构82、无刷直流电动机的工作原理83、无刷直流电机的数学模型124、系统控制方案18二、电动自行车控制系统仿真分析231、双闭环控制系统232、控制器参数整定243、系统建模仿真26第五章电动自行

2、车控制器软件设计28一、系统软件总体设计281、主程序设计282、中断服务程序设计29二、功能模块程序设计311、驱动换相模块312、柔性电子刹车(EABS)模块323、巡航模块334、各保护模块33三、电机控制程序设计341、速度调节程序342、电流调节程序35四、软件抗干扰设计361、输出输入量的软件抗干扰362、程序执行时的软件抗干扰36第六章电动自行车的维修和保养37第七章系统进度安排38第八章系统报价39第九章售后服务39一、服务承诺39二、系统实施39三、售后服务40第一章概述一、前言电动自行车

3、，是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。电动自行车以电力作为动力,骑行中不产生污染,从改善人们的出行方式、保护环境和经济等因素综合来看,电动自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。电动自行车的动力核心是它的控制器。控制器是控制电机转速的部件，具有欠压、限流或过流保护功能。智能型控制器还具有多种骑行模式和整车电气部件自检功能。控制器是电动车能量管理与各种控制信号处理的核心部件。本项目目标就是自行设计一电动自行车控制

4、器。二、项目意义电动自行车的作用主要表现在以下几个方面：1、为人们提供一种灵活机动的出行交通工具随着改革开放的深入，几乎所有城市都在规划市政蓝图，市区范围迅速向农村伸展，城市的交通压力越来越大；同时农村“村村通公路"政策的实施，使人们出行里程明显增加。因此合适的交通工具的出现反映了这种市场需求，90年代初燃油助力车的火爆旺销现象就是这种供求关系的证明。国外人们出行普遍选择小汽车，而在中国，只有少数人才能买的起小汽车，而绝大多数人还不具备买小汽车的经济能力。同时燃油价格的飞速上涨，停车库位的紧张也阻碍了人们对

5、小汽车的购买力。摩托车曾一度成为人们理想的出行工具，但我国城市道路的严重不足，一般城市很难大量接纳卡车、轿车甚至摩托车，很多城市都已经“禁摩”。电动自行车具有摩托车的优点，速度、外观、乘载货物都能与摩托车相媲美，且轻便灵活、价格适中、嗓音低，在行进过程中基本不会发生交通堵塞的情况。因此在摩托车受限制的情况下，从市政、交通、收入等客观现状来看，选择电动自行车出行是市民比较理想的交通王具之一。2．节能环保，缓解能源紧张问题能源紧张、环境污染、大气污染已是全球性的问题，而我国尤为严重，人口占世界20％，石油储藏量

6、仅占l.8％，目前社会经济高速发展，对石油能源需求很大，电动自行车“以电代油"，是未来交通的发展方向。如果以电动自行车代替摩托车，可以做如下计算：一辆摩托车的l00公里油耗以2公升计算，年平均行驶l万公里，以8年寿命计算，每辆摩托车的总油耗为l.184吨。全国年产1000万辆电动自行车，就为社会带来的油料节约高达量1184万吨。每辆摩托车年耗油200公升，汽油以每公升4元计算，8年期内的总能源支出为6400元；电动自行车每百公里电耗约1.2度，年行驶l万公里，总电量为120度，每度电以O．5元计算，则8年内

7、的总支出为480元，仅为摩托车油费支出的7.5％，节约费用高达5920元，以年产lOOO万辆计算，电动自行车为人民群众节约能源支出总值达592亿元。燃油尾气是大气污染的主要因素，尤其是燃油机动车辆的尾气排放。电动自行车采用电能驱动，不产生任何有害气体，这是小汽车和摩托车无法比拟的。计算一辆摩托车的尾气排放情况，以较高水平的欧II标准限值保守估算，每公里有害物质净值排放分别为：一氧化碳5.5克，碳氢化合物1.2克，氮氧化合物O.3克，仅此三项合计为7克。年行驶1万公里，则排放有害物质净值70千克，8年寿命则总

8、排放560千克。由此可以，以电动自行车车代替摩托车的环境收益巨大。以2005年为例，全国总产量若为1000万辆，则其环境总效益为：“减少有害物质总排放560万吨”。3．电动自行车产业潜在市场巨大中国发展电动车具有独特的有利条件。其中，一个非常重要的因素是市场。中国人口众多，具有世界最庞大的自行车市场。目前自行车拥有量为4亿多辆，如把10％的自行车换成电动自行车，就需4000万辆电动自行车，以每辆均价500元计算，