电动助力车控制技术研究
发布时间：2021-12-22 01:23
当今社会,随着工程技术领域中的电机驱动技术,控制技术和传感器技术的快速发展,一款适应人们健康绿色出行的新型交通工具—电动助力车—应运而生。电动助力车属于人力+电力混合驱动的动力车,即电机辅助系统会依据力矩传感器感知的骑行状态,按一定控制规律提供助动电磁力矩。目前,市场上出现一些采用比例控制方式的电动助力车,即电机辅助力矩输出随脚踏力矩输入成比例变化。显而易见,这种控制方式并没有考虑到特殊的骑行状态以及外部环境阻力对骑行性能的影响。比如,骑行过程中电动助力车突然加减速,人力的突变带来电机助动输出的突变,就可能会导致电动助力车向前猛冲,造成安全隐患。更甚者,当斜坡骑行或者风速过大时,就可能导致人+电混合系统输出力矩无法有效补偿环境阻力矩,从而影响电动助力车的正常行驶。本文从实际骑行场景出发,专注于电动助力车骑行控制技术研究,主要完成了以下工作:首先,为了获得脚踏力数据,对曲柄轴力矩传感器的电路系统进行分析设计。针对传感器测量过程中存在的数据干扰问题,研究了卡尔曼滤波算法在电动助力车力矩检测中的应用,并对其进行分析建模;通过实测及滤波数据对比分析,验证卡尔曼滤波算法的滤波效果,从而提高脚踏力...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
曲柄式力矩传感器实物图
outVinVGNDR3 R4图 2.3 惠斯通电桥电路曲柄内槽粘贴的应变片。理电路模块应变片发生形变非常微小，从而导致惠斯通电桥电路输出微此，需要使用运算放大电路对应变片的微弱输出电压进行放式力矩传感器输出的 mV 级信号进行运放处理，通过多次电最高可达 1000 倍的运算放大器 AD623 元件。AD623 放大器可以通过外接一定阻值的电阻来调节放大增益。而且其因低受到大家一致喜爱[39]。考虑到系统数据测量精度约束，最终选矩检测和调理电路原理图，如图 2.4 所示：
杭州电子科技大学硕士学位论文起到分压降压作用。样和无线传输电路模块号抗干扰性能差，应变片对应的模拟电压输出信号经过信号要对其进行模拟信号—数字信号转换后，才能传输给中央处理。为了避免额外增加 A/D 转换电路带来成本开销，本系 STC12C5A60S2 单片机对应变片电压信号进行采集，其主要干扰[40]。12C5A60S2 通过 A/D 转换，对应变片形变对应输出电压信号通信传输给系统的无线传输电路模块，本文选择 TI 公司的 C信，其具有两个 USART 接口，可以和 STC12C5A60S2 自带的信号采样和无线传输电路原理图，如图 2.5 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动自行车实施3C认证 更高安全标准将落地[J]. 司雨. 电动自行车. 2017(08)
[2]常用数字滤波算法及其应用[J]. 胡超然,徐枫,陈永胜. 科技风. 2017(13)
[3]一种智能助力车力矩感测系统设计与实现[J]. 张夏栋,李云飞,贾俊铖,吴超华. 现代电子技术. 2016(20)
[4]基于STM32的无线智能车控制与数据采集系统设计[J]. 崔阳,郭旭东,羊寿南. 传感器世界. 2015(07)
[5]基于霍尔元件的电动车力矩传感系统设计[J]. 夏静满,肖国强,韩鹏,王东强,李正浩. 自动化与仪器仪表. 2015(04)
[6]轮毂电机技术在新能源汽车上的应用分析[J]. 韦萍. 汽车零部件. 2012(06)
[7]欧盟电动助力自行车安全标准解读[J]. 吕晓冬,刘娜,杨璐. 质量与标准化. 2011(06)
[8]智能电动助力车精确助力控制系统设计[J]. 张艳燕,张桂香. 山东理工大学学报(自然科学版). 2010(05)
[9]卡尔曼滤波的基本原理及应用[J]. 彭丁聪. 软件导刊. 2009(11)
[10]仪表放大器AD623的性能与应用[J]. 张君,赵杰. 仪表技术. 2002(05)
博士论文
[1]城市道路交通拥堵机理及控制方法研究[D]. 黄艳国.华南理工大学 2015
硕士论文
[1]基于力矩传感器的智能电动车控制系统研究[D]. 张夏栋.苏州大学 2016
[2]基于霍尔元件的力矩传感控制系统的研究与实现[D]. 夏静满.西南大学 2015
[3]无力矩传感器电动助力车系统设计[D]. 孙岳.哈尔滨工业大学 2013
[4]电动助力车用新型智能充电器控制算法研究及系统实现[D]. 杨彦兵.电子科技大学 2013
[5]RF缆放卷系统的模糊建模与控制[D]. 刘霖.上海交通大学 2012
[6]无线传感器网络在应急通信中的应用研究与实现[D]. 李明.南京邮电大学 2011
本文编号：3545521
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
曲柄式力矩传感器实物图
outVinVGNDR3 R4图 2.3 惠斯通电桥电路曲柄内槽粘贴的应变片。理电路模块应变片发生形变非常微小，从而导致惠斯通电桥电路输出微此，需要使用运算放大电路对应变片的微弱输出电压进行放式力矩传感器输出的 mV 级信号进行运放处理，通过多次电最高可达 1000 倍的运算放大器 AD623 元件。AD623 放大器可以通过外接一定阻值的电阻来调节放大增益。而且其因低受到大家一致喜爱[39]。考虑到系统数据测量精度约束，最终选矩检测和调理电路原理图，如图 2.4 所示：
杭州电子科技大学硕士学位论文起到分压降压作用。样和无线传输电路模块号抗干扰性能差，应变片对应的模拟电压输出信号经过信号要对其进行模拟信号—数字信号转换后，才能传输给中央处理。为了避免额外增加 A/D 转换电路带来成本开销，本系 STC12C5A60S2 单片机对应变片电压信号进行采集，其主要干扰[40]。12C5A60S2 通过 A/D 转换，对应变片形变对应输出电压信号通信传输给系统的无线传输电路模块，本文选择 TI 公司的 C信，其具有两个 USART 接口，可以和 STC12C5A60S2 自带的信号采样和无线传输电路原理图，如图 2.5 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动自行车实施3C认证 更高安全标准将落地[J]. 司雨. 电动自行车. 2017(08)
[2]常用数字滤波算法及其应用[J]. 胡超然,徐枫,陈永胜. 科技风. 2017(13)
[3]一种智能助力车力矩感测系统设计与实现[J]. 张夏栋,李云飞,贾俊铖,吴超华. 现代电子技术. 2016(20)
[4]基于STM32的无线智能车控制与数据采集系统设计[J]. 崔阳,郭旭东,羊寿南. 传感器世界. 2015(07)
[5]基于霍尔元件的电动车力矩传感系统设计[J]. 夏静满,肖国强,韩鹏,王东强,李正浩. 自动化与仪器仪表. 2015(04)
[6]轮毂电机技术在新能源汽车上的应用分析[J]. 韦萍. 汽车零部件. 2012(06)
[7]欧盟电动助力自行车安全标准解读[J]. 吕晓冬,刘娜,杨璐. 质量与标准化. 2011(06)
[8]智能电动助力车精确助力控制系统设计[J]. 张艳燕,张桂香. 山东理工大学学报(自然科学版). 2010(05)
[9]卡尔曼滤波的基本原理及应用[J]. 彭丁聪. 软件导刊. 2009(11)
[10]仪表放大器AD623的性能与应用[J]. 张君,赵杰. 仪表技术. 2002(05)
博士论文
[1]城市道路交通拥堵机理及控制方法研究[D]. 黄艳国.华南理工大学 2015
硕士论文
[1]基于力矩传感器的智能电动车控制系统研究[D]. 张夏栋.苏州大学 2016
[2]基于霍尔元件的力矩传感控制系统的研究与实现[D]. 夏静满.西南大学 2015
[3]无力矩传感器电动助力车系统设计[D]. 孙岳.哈尔滨工业大学 2013
[4]电动助力车用新型智能充电器控制算法研究及系统实现[D]. 杨彦兵.电子科技大学 2013
[5]RF缆放卷系统的模糊建模与控制[D]. 刘霖.上海交通大学 2012
[6]无线传感器网络在应急通信中的应用研究与实现[D]. 李明.南京邮电大学 2011
本文编号：3545521
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