1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)院（部）： 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 年 月 日本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告姓 名專業(yè)班級(jí)指導(dǎo)教師 一、課題的名稱、來(lái)源1.課題名稱基于8051單片機(jī)無(wú)刷直流電機(jī)控制器設(shè)計(jì)2.課題來(lái)源 生產(chǎn) 科研 教學(xué) 其他二、研究意義、研究現(xiàn)狀、研究?jī)?nèi)容、擬采用的研究思路與方法(可附頁(yè))研究意義：現(xiàn)代社會(huì)中，電能是最常用且最為普遍的二次能源。而電機(jī)作為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍已遍及現(xiàn)代社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域及環(huán)節(jié)。為了適應(yīng)不同的實(shí)際應(yīng)用，各種類型的電機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，其中包括直流電機(jī)、異步電機(jī)、同步電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)和各種其他類型的電機(jī)，其容量

2、小到幾毫瓦，大到百萬(wàn)千瓦。相比之下，直流電機(jī)具有運(yùn)行效率高和調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是傳統(tǒng)直流電機(jī)均采用電刷以機(jī)械方式換向，因而存在機(jī)械摩擦，使電機(jī)壽命縮短，并帶來(lái)了噪音、火花以及無(wú)線電干擾等問(wèn)題，且制造成本高及維修困難。異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、運(yùn)行可靠、價(jià)格便宜，但其機(jī)械特性軟、啟動(dòng)困難、功率因數(shù)低，不能經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)范圍較廣的平滑調(diào)速，且必須從電網(wǎng)吸收滯后的勵(lì)磁電流，從而降低電網(wǎng)功率因數(shù)。他控式變頻同步電機(jī)具有轉(zhuǎn)矩大、效率和精度高、機(jī)械特性硬等優(yōu)點(diǎn)，但調(diào)速困難、容易“失步”等弱點(diǎn)大大限制了它的應(yīng)用范圍。開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子既無(wú)繞組也無(wú)永磁體，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，在低速時(shí)具有較大的轉(zhuǎn)矩，控制換

3、相時(shí)無(wú)上下橋直通等問(wèn)題，但其噪聲和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)相對(duì)較大，這在某種程度上限制了該類型電機(jī)的推廣應(yīng)用。無(wú)刷直流電機(jī)在保持傳統(tǒng)直流電機(jī)優(yōu)越的調(diào)速性能基礎(chǔ)上，克服了原來(lái)機(jī)械換向和電刷引起的一系列問(wèn)題，且具有效率高、功率密度大、功率因數(shù)高、體積小、控制精度高等明顯優(yōu)點(diǎn)。西方國(guó)家等發(fā)達(dá)國(guó)家，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中，無(wú)刷直流電機(jī)的重要性得到體現(xiàn)，并漸漸取代了有刷直流電機(jī)。無(wú)刷直流電機(jī)已成為主流，也符合了當(dāng)今技術(shù)的要求，在發(fā)達(dá)國(guó)家無(wú)刷直流電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)已成為趨勢(shì)，比如美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家等已經(jīng)主要使用刷直流電機(jī)。從以上介紹可以知道：無(wú)刷直流電機(jī)在很多方面，優(yōu)越于有刷直流電機(jī)，它是科學(xué)技術(shù)的又一突破，之所以這么

4、說(shuō)是因?yàn)闊o(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)綜合了多科學(xué)科，它的驅(qū)動(dòng)結(jié)合了電子技術(shù)知識(shí)，同時(shí)有用微處理器進(jìn)行控制，對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的研究有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。研究現(xiàn)狀： 有刷直流電動(dòng)機(jī)作為最早的電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，由于其寬闊而平滑的優(yōu)良調(diào)速性能，在需要調(diào)速的應(yīng)用領(lǐng)域占有重要地位，但機(jī)械換相裝置的存在，限制了其發(fā)展和應(yīng)用范圍。直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械電刷和換向器因強(qiáng)迫性接觸，造成其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差、火花、噪聲等一系列問(wèn)題，影響了直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速精度和性能?？茖W(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，帶來(lái)了半導(dǎo)體技術(shù)的飛躍，開關(guān)型晶體管的研制成功為創(chuàng)造新型的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)帶來(lái)生機(jī)?！盁o(wú)刷直流電機(jī)”的概念已有最初的具有電子換相器

5、的直流電機(jī)發(fā)展到泛指一切具有傳統(tǒng)直流電機(jī)外部特性的電子換相電機(jī)?，F(xiàn)今，無(wú)刷直流電機(jī)集電機(jī)、變速機(jī)構(gòu)、檢測(cè)元件、控制軟件和硬件于一體，形成為新一代的電動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)。無(wú)刷直流電機(jī)具有最優(yōu)越的調(diào)速性能，主要表現(xiàn)在：調(diào)速方便（可無(wú)級(jí)調(diào)速），調(diào)速范圍寬，低速性能好（起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)電流?。?，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，效率高，應(yīng)用場(chǎng)合從工業(yè)到民用極其廣泛。如電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車、電梯、抽油煙機(jī)、豆?jié){機(jī)、小型清污機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等。由于無(wú)刷直流電機(jī)具有這些優(yōu)點(diǎn)，因此在2004年的國(guó)際電機(jī)會(huì)議上提出了有刷電機(jī)將被無(wú)刷電機(jī)取代這一發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)目前是世界最大的永磁體（生產(chǎn)無(wú)刷電機(jī)的主要原材料）生產(chǎn)供應(yīng)基地，中國(guó)還將要

6、成為全球最大的無(wú)刷電機(jī)生產(chǎn)國(guó)。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，車用小功率電機(jī)的需求增長(zhǎng)帶動(dòng)了以永磁無(wú)刷直流電機(jī)為主體的車用小功率電機(jī)的興起，我國(guó)正在成為世界電動(dòng)汽車制造業(yè)的主要供應(yīng)用。研究?jī)?nèi)容：1.無(wú)刷直流電機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展水平和研究情況。2.無(wú)刷直流電機(jī)的原理及資料分析。3.無(wú)刷直流電機(jī)的選擇。4.無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)分析和確定。5.無(wú)刷直流電機(jī)的維護(hù)分析和故障處理。6.總結(jié)設(shè)計(jì)并寫出心得體會(huì)。研究思路與方法：該系統(tǒng)是基于ATMEL公司的產(chǎn)品AT89C51單片機(jī)為CPU的速度控制系統(tǒng)，鍵盤輸入采用獨(dú)立式鍵盤，驅(qū)動(dòng)電路采用LM621驅(qū)動(dòng)電路模塊，用數(shù)碼管作為顯示部分來(lái)顯示速度等參數(shù)值，測(cè)速采用霍爾位置

7、傳感器。采用脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)控制電樞兩端的平均電壓進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)直流機(jī)速度的目的。三、主要參考文獻(xiàn)1 孫旭東，王善銘.電機(jī)學(xué).清華大學(xué)出版社，20062 黃俊,王兆安.電力電子變流技術(shù). 機(jī)械工業(yè)出版社，20043 余永權(quán),汪明慧,黃英.單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.電子工業(yè)出版社 ，20034 張立,黃兩一.電力電子場(chǎng)控器件及其應(yīng)用北京機(jī)械工業(yè)出版社，1995（參考文獻(xiàn)為專著的寫法）5 王季秩.無(wú)刷直流電機(jī)的現(xiàn)在和將來(lái)M.微特電機(jī).1999.（參考文獻(xiàn)為專著的寫法）6 蔡耀成 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)中的霍爾位置傳感器M.微特電機(jī).1999:55-67（參考文獻(xiàn)為專著的寫法）7 周屬德.永磁無(wú)刷直流電

8、動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題M.電機(jī)技術(shù).1996.（參考文獻(xiàn)為專著的寫法）8 黃友銳.單片機(jī)原理及應(yīng)用.合肥工業(yè)大學(xué)出版社，20069 王成元,夏加寬,楊俊友,孫益標(biāo).電機(jī)現(xiàn)代技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版，200610 郁有文,常健,程繼紅.傳感器原理及工程應(yīng)用. 西安電子科技大學(xué)出版，200811 李嵐.電力拖動(dòng)與控制. 機(jī)械工業(yè)出版社，201012 Microchip PIC18F72 datasheetR ，2002 Microchip Technology Inc.（參考文獻(xiàn)為外文論文的寫法） 13 G.Henneberger. Brushless motors for electric and hybrid vehicles. Machines and Drives for Electric and Hybrid VehiclesR. 1996.（參考文獻(xiàn)為外文論文的寫法）進(jìn)度安排2014年3月20日至4月2日：選擇課題，并著手于相關(guān)數(shù)據(jù)及文獻(xiàn)的收集。2014年3月20日至4月20日：確定論文題目，并動(dòng)手完成開題報(bào)告，設(shè)計(jì)任務(wù)書。2014年4月21至5月10日：查閱相關(guān)文獻(xiàn)及數(shù)據(jù)，構(gòu)思系統(tǒng)基本框架、模型及研究思路，并最終確定初稿。2014年5月11日至6月3日：對(duì)文章進(jìn)行修改，并在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下修改文中的