一種電動自行車控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電動自行車控制器，包括依次串聯(lián)的PI控制器、神經(jīng)元變結(jié)構(gòu)PI控制器和PWM控制器，所述PI控制器輸入端連接蓄電池，所述PWM控制器輸出端連接功率驅(qū)動模塊；還包括連接于無刷直流電機的電流反饋和換相位置傳感器，所述電流反饋的輸出端連接于神經(jīng)元變結(jié)構(gòu)PI控制器輸入端構(gòu)成電流閉環(huán)控制環(huán)節(jié)，所述換相位置傳感器輸出端連接于PWM控制器輸入端構(gòu)成位置閉環(huán)控制環(huán)節(jié)，所述換相位置傳感器輸出端還通過轉(zhuǎn)速換算模塊連接于PI控制器輸入端構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制環(huán)節(jié)。采用電流、轉(zhuǎn)速、位置三閉環(huán)控制，可以使轉(zhuǎn)速波動小，系統(tǒng)響應(yīng)快且平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速超調(diào)小，既提高變速時的騎行舒適度，又延長電機的使用壽命。
【專利說明】一種電動自行車控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及電動自行車領(lǐng)域，具體涉及一種電動自行車控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市外延的擴大，交通機動化的需求不斷增加，交通工具便利與否左右著人們的活動空間。汽車、摩托車等機動車消耗石油，排放的尾氣和發(fā)出的噪音對我們的生存環(huán)境造成很大污染，影響著人類的身體健康，隨著環(huán)境和能源問題越來越受到人們的重視，自行車重返人們的生活，但是傳統(tǒng)的人力自行車速度慢，腳踏騎行也較費力氣，不能適應(yīng)現(xiàn)代人生活的快節(jié)奏及出行的需要；電動自行車具有零排放、低噪聲的綠色環(huán)保特點，目前已成為廣受歡迎的個人交通工具。
[0003]電動自行車所采用的電機主要分有刷直流電機和無刷直流電機兩種，有刷直流電機采用機械換相，壽命短、噪聲大、效率低，較易損壞，無刷直流電機采用電子換向，從根本上消除了電刷磨損和齒輪磨損，噪音小、壽命長、效率高、運行可靠、維護簡單；目前采用無刷直流電機電動自行車的控制器普遍采用電流、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制，電機換相時的轉(zhuǎn)矩波動大，響應(yīng)速度慢，影響變速時的騎行舒適度及電機的使用壽命。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種電動自行車控制器，可以解決現(xiàn)有采用無刷直流電機的電動自行車控制器普遍采用電流、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制，導(dǎo)致電機換相時的轉(zhuǎn)矩波動大，響應(yīng)速度慢，影響騎行的舒適度及電機的使用壽命的問題。
[0005]本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]一種電動自行車控制器，輸入端連接蓄電池，輸出端連接電動自行車無刷直流電機的功率驅(qū)動模塊，包括依次串聯(lián)的PI控制器、神經(jīng)元變結(jié)構(gòu)PI控制器和PWM控制器，所述PI控制器輸入端連接蓄電池，所述PWM控制器輸出端連接功率驅(qū)動模塊；還包括連接于無刷直流電機的電流反饋和換相位置傳感器，所述電流反饋的輸出端連接于神經(jīng)元變結(jié)構(gòu)PI控制器輸入端構(gòu)成電流閉環(huán)控制環(huán)節(jié)，所述換相位置傳感器輸出端連接于PWM控制器輸入端構(gòu)成位置閉環(huán)控制環(huán)節(jié)，所述換相位置傳感器輸出端還通過轉(zhuǎn)速換算模塊連接于PI控制器輸入端構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制環(huán)節(jié)。
[0007]所述電流反饋是串聯(lián)在無刷直流電機的直流母線中的采樣電阻。
[0008]所述換相位置傳感器是無刷直流電機的霍爾傳感器。
[0009]所述轉(zhuǎn)速換算模塊為信號頻率測量電路。
[0010]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0011 ] 一、采用電流、轉(zhuǎn)速、位置三閉環(huán)控制，可以使轉(zhuǎn)速波動小，系統(tǒng)響應(yīng)快且平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速超調(diào)小，既提高變速時的騎行舒適度，又延長電機的使用壽命；
[0012]二、采用神經(jīng)元變結(jié)構(gòu)PI控制器，克服普通PI控制器固有的存在超調(diào)、響應(yīng)速度慢、魯棒性差等缺點，更加適應(yīng)動態(tài)變化快的電流閉環(huán)控制環(huán)節(jié)的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的控制器結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示的一種電動自行車控制器，包括依次串聯(lián)的PI控制器、神經(jīng)元變結(jié)構(gòu)PI控制器和PWM控制器，所述PI控制器輸入端連接蓄電池，所述PWM控制器輸出端連接功率驅(qū)動模塊；還包括連接于無刷直流電機的電流反饋和換相位置傳感器，所述電流反饋是串聯(lián)在無刷直流電機的直流母線中的采樣電阻，換相位置傳感器是無刷直流電機的霍爾傳感器，所述采樣電阻的輸出端連接于神經(jīng)元變結(jié)構(gòu)PI控制器輸入端構(gòu)成電流閉環(huán)控制環(huán)節(jié)，所述霍爾傳感器輸出端連接于PWM控制器輸入端構(gòu)成位置閉環(huán)控制環(huán)節(jié)，所述霍爾傳感器輸出端還通過信號頻率測量電路連接于PI控制器輸入端構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制環(huán)節(jié)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動自行車控制器，輸入端連接蓄電池，輸出端連接電動自行車無刷直流電機的功率驅(qū)動模塊，其特征在于:包括依次串聯(lián)的PI控制器、神經(jīng)元變結(jié)構(gòu)PI控制器和PWM控制器，所述PI控制器輸入端連接蓄電池，所述PWM控制器輸出端連接功率驅(qū)動模塊；還包括連接于無刷直流電機的電流反饋和換相位置傳感器，所述電流反饋的輸出端連接于神經(jīng)元變結(jié)構(gòu)PI控制器輸入端構(gòu)成電流閉環(huán)控制環(huán)節(jié)，所述換相位置傳感器輸出端連接于PWM控制器輸入端構(gòu)成位置閉環(huán)控制環(huán)節(jié)，所述換相位置傳感器輸出端還通過轉(zhuǎn)速換算模塊連接于PI控制器輸入端構(gòu)成轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制環(huán)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電動自行車控制器，其特征在于:所述電流反饋是串聯(lián)在無刷直流電機的直流母線中的采樣電阻。
3.如權(quán)利要求1所述的一種電動自行車控制器，其特征在于:所述換相位置傳感器是無刷直流電機的霍爾傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種電動自行車控制器，其特征在于:所述轉(zhuǎn)速換算模塊為信號頻率測量電路。
【文檔編號】H02P21/00GK204264403SQ201420741027
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】蔣曉玲, 章慧, 吳衛(wèi)成, 陳應(yīng)權(quán), 宋海霞 申請人:淮陰工學(xué)院