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传统能源在使用过程中带来的负面影响已经越来越明显,传统化石能源既不可再生,又造成大量的污染。目前国家已经将新型清洁能源的开发应用提到战略层面。电动自行车是较早发展起来的使用清洁能源的交通工具,是一种极为重要短途代步工具。仅在中国,电动自行车年产量已经到达3500万辆,并且全国电动自行车保有量达到2亿辆。电动自行车控制器作为电动自行车的核心部件,具有非常广的应用市场和强劲的现实需求。本文主要内容如下: (1)分析了电动自行车无刷电机控制系统,详细分析了无刷电机的工作原理。根据电动自行车的特点,设计了电动自行车无刷电机的控制方案,提出了一种智能防盗控制方法,并且通过实验进行了验证。 (2)设计了无刷电机智能控制器的硬件电路,控制器以国产STC15系列单片机为核心,整合了wifi通信功能。针对电动自行车控制器的电路和PCB设计进行不断的研究和改进工作,先后开发完成了四个版本控制器。 (3)提出了换相脉矩抑制的模糊自适应控制方法,该方法根据无刷电机换相瞬间的电流和速度参数,通过模糊算法对脉矩振动进行控制,并且根据脉矩控制的结果对模糊控制规则进行优化调整。实验结果表明,该方法能够有效控制换相脉矩,为脉矩抑制控制提供了一个有效的解决方案。 (4)研究了无刷电机精细化控制技术。提出了一种以PWM为最小控制周期,关键程序精确定点执行的程序结构。实现了对每个PWM的精确控制,同时将系统的响应周期减小到62.5us。在控制器上的实验结果表明精细化控制程序结构能够有效提高系统的效率,也大大降低了软件设计的难度。 经过不断的实验和调试,实现所有的控制目标,控制系统可靠运行,验证了研究结果的正确性。