| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-21页 |
| 1.1 课题背景 | 第10页 |
| 1.2 救援机器人及电机驱动技术的研究现状 | 第10-20页 |
| 1.2.1 救援机器人研究现状 | 第10-17页 |
| 1.2.1.1 国外救援机器人研究和应用现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1.2 国内救援机器人研究和应用现状 | 第14-17页 |
| 1.2.2 直流无刷电机控制技术的研究现状 | 第17-20页 |
| 1.2.2.1 直流无刷电机驱动方案的研究现状 | 第17-18页 |
| 1.2.2.2 控制信号采样方案研究现况 | 第18页 |
| 1.2.2.3 直流无刷电机的控制策略研究现况 | 第18-20页 |
| 1.3 课题的主要研究内容 | 第20页 |
| 1.4 论文的组织架构 | 第20-21页 |
| 第二章 救援机器人直流电机驱动系统的总体设计 | 第21-26页 |
| 2.1 救援机器人机械机构 | 第21页 |
| 2.2 救援机器人控制系统 | 第21-22页 |
| 2.2.1 PC/104工控机介绍 | 第21页 |
| 2.2.2 CAN板卡介绍 | 第21-22页 |
| 2.3 救援机器人电机驱动系统控制器选型及需求分析 | 第22-23页 |
| 2.3.1 电机驱动系统控制器选型 | 第22-23页 |
| 2.3.2 电机驱动系统需求分析 | 第23页 |
| 2.4 救援机器人电机驱动系统软件总体设计 | 第23-25页 |
| 2.4.1 机器人电机控制软件系统架构 | 第23-24页 |
| 2.4.2 电机控制算法设计 | 第24-25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 直流无刷电机驱动系统的建模和仿真 | 第26-47页 |
| 3.1 直流无刷电机驱动系统建模 | 第26-27页 |
| 3.1.1 电压方程 | 第26-27页 |
| 3.1.2 电磁转矩方程 | 第27页 |
| 3.1.3 机械运动方程 | 第27页 |
| 3.2 Simulink仿真系统的搭建 | 第27-43页 |
| 3.2.1 直流无刷电机本体模块 | 第31-32页 |
| 3.2.2 电流滞环控制模块 | 第32-34页 |
| 3.2.3 速度控制模块 | 第34-39页 |
| 3.2.4 位置控制模块 | 第39-41页 |
| 3.2.5 参考电流模块 | 第41页 |
| 3.2.6 转矩计算模块 | 第41-42页 |
| 3.2.7 转速计算模块 | 第42页 |
| 3.2.8 逆变模块 | 第42-43页 |
| 3.3 仿真结果分析以及比较 | 第43-46页 |
| 3.3.1 本设计仿真结果 | 第43-45页 |
| 3.3.2 改善效果分析 | 第45-46页 |
| 3.4 本章小结 | 第46-47页 |
| 第四章 直流无刷电机驱动系统硬件设计 | 第47-58页 |
| 4.1 直流无刷电机驱动系统设计 | 第47-48页 |
| 4.2 驱动器硬件设计 | 第48-57页 |
| 4.2.1 驱动器电源设计 | 第48-49页 |
| 4.2.2 MCU核心外设电路 | 第49-51页 |
| 4.2.3 IPM驱动电路设计 | 第51-54页 |
| 4.2.4 反电势积分检测和电压检测电路设计 | 第54-56页 |
| 4.2.4.1 采样滤波电路设计 | 第55-56页 |
| 4.2.4.2 信号积分电路设计 | 第56页 |
| 4.2.4.3 信号比较电路的设计 | 第56页 |
| 4.2.5 CAN通信电路设计 | 第56-57页 |
| 4.2.6 控制器PCB设计 | 第57页 |
| 4.3 本章小结 | 第57-58页 |
| 第五章 直流无刷电机驱动软件设计 | 第58-75页 |
| 5.1 主程序框架设计 | 第58-60页 |
| 5.2 系统运行状态机 | 第60页 |
| 5.3 电机主运行程序流程图 | 第60-73页 |
| 5.3.1 运行状态主程序流程图 | 第60-61页 |
| 5.3.2 子程序和中断服务程序设计 | 第61-73页 |
| 5.3.2.1 Calib程序流程图 | 第61-62页 |
| 5.3.2.2 Ready程序 | 第62页 |
| 5.3.2.3 Align程序流程 | 第62页 |
| 5.3.2.4 Startup程序流程图 | 第62-64页 |
| 5.3.2.5 SPIN程序流程图 | 第64-69页 |
| 5.3.2.6 Freewheel程序 | 第69-70页 |
| 5.3.2.7 CAN数据接收中断服务程序 | 第70-71页 |
| 5.3.2.8 换相定时中断服务程序 | 第71页 |
| 5.3.2.9 换相控制中断服务程序 | 第71-72页 |
| 5.3.2.10 三环控制中断服务程序流程 | 第72页 |
| 5.3.2.11 错误检测和清除中断服务程序流程 | 第72-73页 |
| 5.4 软件代码编写与编译 | 第73页 |
| 5.5 本章小结 | 第73-75页 |
| 第六章 直流无刷电机驱动系统调试 | 第75-82页 |
| 6.1 调试系统搭建 | 第75页 |
| 6.2 系统调试 | 第75-82页 |
| 6.2.1 电流环调试结果及分析 | 第76-78页 |
| 6.2.2 速度环调试结果及分析 | 第78-80页 |
| 6.2.3 位置环调试结果及分析 | 第80-81页 |
| 6.2.4 本章小结 | 第81-82页 |
| 第七章 总结与展望 | 第82-84页 |
| 7.1 总结 | 第82页 |
| 7.2 展望 | 第82-84页 |
| 参考文献 | 第84-87页 |
| 附录A | 第87-109页 |
| 致谢 | 第109-110页 |