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摘要:助力輔助電機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計旨在開發(fā)一種低成本、易使用、易操作的助力輔助電動驅(qū)動單元，以此滿足廣大輪椅使用者的需求。該單元便于改裝現(xiàn)有的非電動輪椅，將非電動手推輪椅變成半電動助力輔助輪椅，從而提高手推輪椅的助力輔助功能，降低使用者的體力負擔(dān)和經(jīng)濟負擔(dān)。 設(shè)計系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)和助力輔助機構(gòu)組成。其中，控制系統(tǒng)包括STM32F103VET6單片機控制單元、助力輔助模式選擇單元、速度反饋單元、PWM輸出單元。針對不同的使用者，助力模式選擇是采用按鍵設(shè)定方式，通過按鍵選擇設(shè)定不同的輔助助力大小。速度反饋是通過編碼器來實現(xiàn)，將速度轉(zhuǎn)換成脈沖信號，用捕捉脈沖來測算速度。PID算法根據(jù)助力模式選定結(jié)果和速度反饋值計算輸出PWM控制信號并控制電機轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)電機的速度、運行和停止控制。助力輔助電機驅(qū)動系統(tǒng)主要由電機驅(qū)動單元、電機和齒輪傳動機構(gòu)組成。齒輪傳動機構(gòu)是由一組齒輪組成，它將增大電機輸出的扭力，以便給使用者提供足夠滿足需求的輔助助力。 最后，經(jīng)助力輔助電動驅(qū)動單元的調(diào)試和改進，所設(shè)計的助力輔助電機驅(qū)動系統(tǒng)可以平穩(wěn)地運行。
關(guān)鍵詞 助力輔助；STM32；直流電機；齒輪傳動
目錄 摘要 Abstract 1緒論-1 1.1本課題設(shè)計背景-1 1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀-1 1.3本課題設(shè)計方法和意義-2 1.4本課題章節(jié)內(nèi)容安排-2 2助力輔助電機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計方案和相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)-3 2.1助力輔助電機驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計方案-3 2.2助力輔助電機驅(qū)動系統(tǒng)和組成-3 2.3系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)簡介-3 2.3.1 嵌入式技術(shù)簡介-3 2.3.2 直流電機控制技術(shù)簡介-4 2.3.3 齒輪傳動技術(shù)簡介-9 2.3.3 速度測量技術(shù)簡介-9 3助力輔助電機驅(qū)動系統(tǒng)硬件設(shè)計-11 3.1系統(tǒng)硬件框架-11 3.2系統(tǒng)硬件模塊-11 3.2.1 最小系統(tǒng)電路-11 3.2.2 按鍵電路-12 3.2.3 編碼器接口電路-12 3.2.4 齒輪傳動機構(gòu)-13 3.2.5 電機驅(qū)動電路-14 4助力輔助電機驅(qū)動系統(tǒng)軟件設(shè)計-18 4.1控制系統(tǒng)軟件設(shè)計開發(fā)環(huán)境-18 4.2控制系統(tǒng)軟件整體設(shè)計-18 4.2.1 主程序-18 4.2.3 助力模式選擇程序-22 4.2.4 速度測算程序-23 4.2.5 電機控制程序-24 5系統(tǒng)調(diào)試-26 結(jié)論-30 致謝-31 參考文獻-32 |
