針對使用電動代步車存在的安全、舒適等問題,利用現代控制技術深入研究安全可靠、性價比高、駕駛舒適的電動代步車具有重要的現實意義。無刷直流電機因其效率高、壽命長、噪聲低及機械性能良好等優(yōu)點逐漸成為電動代步車的首選電機。然而,無刷直流電機是一種多變量、強耦合、非線性復雜系統(tǒng),常規(guī)PID控制算法很難達到理想的速度控制效果。故本文將具有較強學習能力、自適應能力以及非線性逼近能力的BP神經網絡引進到電動代步車的控制當中來,設計了BP神經網絡PID控制器,并搭建了無刷直流電機調速系統(tǒng)仿真模型。結果表明:BP神經網絡PID控制比常規(guī)PID控制使無刷直流電機調速系統(tǒng)具有更好的穩(wěn)定性和魯棒性。論文的主要研究內容如下:(1)為了滿足電動代步車駕駛安全、舒適的要求,在電動代步車軟件程序算法上作了三個方面的研究。首先,采用了電動代步車差速轉向控制方法,解決了電動代步車轉向時出現的側滑或側移等問題,保障了駕駛人的行車安全。其次,考慮到中老年人駕駛電動代步車時反應慢,提出了一種電動代步車智能速度控制方法,即在上坡、下坡、后退以及轉向行駛時進行智能控速。最后,提出了電動代步車電機雙閉環(huán)PID控制方法,優(yōu)化了電機的調速...

【文章頁數】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題背景及意義
    1.3 電動代步車電機控制系統(tǒng)研究現狀
        1.3.1 電動代步車的研究現狀
        1.3.2 無刷直流電機的研究現狀
        1.3.3 神經網絡在電機控制中研究現狀
    1.4 本文的主要研究內容
第2章 電動代步車控制方法分析
    2.1 電動代步車差速轉向控制方法
        2.1.1 電動代步車差速轉向控制系統(tǒng)的組成
        2.1.2 電動代步車差速轉向控制系統(tǒng)的運動學模型
    2.2 電動代步車智能速度控制方法分析
        2.2.1 上下坡控速
        2.2.2 后退行駛控速
        2.2.3 后退遇障控速
        2.2.4 轉向控速
    2.3 電動代步車雙閉環(huán)PID控制方法分析
        2.3.1 無刷直流電機的工作原理及數學模型
        2.3.2 無刷直流電機特性分析
        2.3.3 雙閉環(huán)控制方法設計
    2.4 本章小結
第3章 BP神經網絡PID控制核心算法研究
    3.1 PID控制算法與BP神經網絡控制理論
        3.1.1 PID控制算法
        3.1.2 BP神經網絡控制理論
    3.2 BP神經網絡PID控制器設計
        3.2.1 BP神經網絡PID控制器原理
        3.2.2 BP神經網絡PID控制器基本結構
        3.2.3 BP神經網絡PID參數自整定的實現
        3.2.4 BP神經網絡的不足及改進
    3.3 BP神經網絡PID控制器仿真試驗
        3.3.1 無刷直流電機控制系統(tǒng)建模
        3.3.2 不同工況下的轉速仿真分析
        3.3.3 不同工況下的電磁轉矩仿真分析
    3.4 本章小結
第4章 電動代步車電機控制系統(tǒng)硬件及軟件設計
    4.1 電動代步車電機控制系統(tǒng)硬件設計
        4.1.1 電動代步車電機控制系統(tǒng)的硬件組成
        4.1.2 電動代步車電機控制系統(tǒng)元件選擇
        4.1.3 控制系統(tǒng)各模塊電路設計
    4.2 電動代步車電機控制系統(tǒng)軟件設計
        4.2.1 軟件開發(fā)環(huán)境介紹
        4.2.2 控制系統(tǒng)軟件框架設計
        4.2.3 控制系統(tǒng)各模塊軟件設計
    4.3 本章小結
第5章 電動代步車電機控制系統(tǒng)實驗及結果分析
    5.1 電機控制系統(tǒng)實驗平臺搭建
    5.2 控制系統(tǒng)硬件測試
        5.2.1 兩個控制板之間的通訊測試
        5.2.2 驅動電路PWM信號測試
        5.2.3 線電壓和相電流檢測
        5.2.4 電動代步車硬件開發(fā)中的問題
    5.3 電動代步車道路測試
        5.3.1 差速轉向道路測試
        5.3.2 啟動及最大速度行駛道路測試
        5.3.3 轉速測試實驗
    5.4 本章小結
第6章 總結和展望
    6.1 全文總結
    6.2 課題展望
參考文獻
致謝
附錄1 碩士期間發(fā)表的論文和參與的項目
附錄2 部分軟件程序



本文編號：3761461