1. 研究目的与意义
1934年，科学家设计出了一种能够不使用机械电刷的电子换相方案[1]。1955年，国外工程师提出可以通过晶体管换相电路控制电机，在后续的实验中成功取代了机械电刷，这对建立无刷直流电机理论是革命性的。但当时受到大功率器件性能以及生产工艺的限制，并没有得到重视和大规模应用。直到1978年，在汉诺威贸易展览会上一个名为MAC无刷直流电机驱动系统的出现使得无刷直流电机从理论到实用成为现实[2]。无刷直流电机比较有刷直流电机最大的改变就是取消了极限换向结构，结构简单，运行可靠，现今已广泛应用于民用电子设备和工业控制生产等诸多领域。
传统的直流电动机采用电刷，以机械方式进行换向，存在着相对的机械摩擦，由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等致命缺点，制造成本与维护困难也限制了他的应用范围[3]。随着计算机进入控制领域，以及新型的电力电子功率器件的不断出现，采用全控型的开关功率元件进行脉冲调制控制的无刷直流电机已成为主流[4]。如今的无刷直流电机通过电子驱动电路进行换向控制，无刷直流电机（BLDCM）在结构上有着制造简单，运转稳定与易于维护的特点且有着有刷直流电机运行效率高，无励磁损耗以及调速性能好等优点，消除了传统交流电机电枢回路绕组上的损耗。由于没有物理电刷的存在，避免了由于换向器换向时产生的电火花[5]。
但是调速控制系统的复杂性与电力驱动装置的高成本又限制了无刷直流电机控制系统的推广与应用[6]。然而，近些年来国内高性能的功率半导体器件、逻辑电路的不断出现，以及无刷直流电机调速控制方案的不断涌现，能够适用于医疗、化工、军事、新能源汽车、航天以及家电等领域。近些年来，随着微处理器的发展，以单片机、DSP、FPGA、STM32等微处理器为核心在控制系统中以取代原来的模拟控制电路[7]。单片机随着制造工艺的升级变得处理速度快、功耗小、体积小等诸多优势，使得无刷直流电机控制系统生产与制造成本大幅降低[8]。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容：
（1）无刷直流电机控制器，只要包括主控单元，电源模块，功率电路，功率驱动器，调速电路，保护电路。
（2）完成的功能：能实现正转电动，正转制动、反转电动、反转制动等功能。同时具备一定的自我保护功能，如过流保护、过压保护。
3. 研究的方法与步骤
拟采用的研究方法：
本课题拟采用软硬件相结合组成实际控制系统。主要分为以下几个部分：电路原理图设计与分析，算法模型建立并进行软件的编程及其功能的调试与仿真。采用stm32单片机，完成对数据的采集、分析与处理，最后输出控制量。
拟采用的具体步骤：
4. 参考文献
[1] 于彭波.直流无刷电机的发展与应用[J].才智,2008(16):267 214.
[2] 张烨.直流无刷电机的应用与发展前景[J].中国科技信息,2013,No.463(02):112 121.
[3] 王伟,卢雄,彭安涛.电动车无刷直流电机控制系统的研究[J].湖北汽车工业学院学报,2013,27(01):71-75.
5. 计划与进度安排
（1）2024-2-22～2024-3-07 查阅资料，撰写开题报告；
（2）2024-3-07～2024-3-28 硬件功能分析，熟悉STM32标准库指令;
（3）2024-3-28～2024-4-11 设计电路原理图、开发本设计的应用程序；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
