电动助力携行具电机控制器系统设计研究+程序(2)

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3.2 电动机的分类与选型 14

3.2.1 有刷直流电动机 14

3.2.2 无刷直流电动机 15

3.2.3 电动机综合性能分析与选型 15

3.3 电动机参数匹配 15

3.4 电动机特性分析 16

3.4.1 电动机的机械特性曲线 16

3.4.2 直流电动机的调速方法 18

3.5 调速方法的实现 19

3.6 本章小结 20

4 电动机输出的自动调节策略 21

4.1 引言 21

4.2 信号的采集与分析 21

4.2.1 非电量电测方法 21

4.2.2 坡度传感器 22

4.3 传感器模拟信号数字化处理 23

4.3.1 电压比较器并联电路 24

4.3.2 A/D转换电路 24

4.4 本章小结 27

5 控制电路与驱动模块 28

5.1 引言 28

5.2 单片机的应用 28

5.3 8051单片机进行PWM调速的编程思路 29

5.4 单片机硬件电路设计 30

5.5 单片机程序设计 34

5.6 方案仿真与误差分析 36

5.7 驱动模块 37

5.8 本章小结 38

6 总结与展望 40

6.1 工作总结 40

6.2 未来展望 41

结论 42

致谢 43

参考文献 44

附录 47

1 绪论

1.1 课题的来源与其研究目的

随着现代科学技术的发展，越来越多的高精尖技术涌入军事领域，不断更新人们对现代化作战方式、战役形态的观念和认识，军事高技术进入了一个新的发展时期，也向着技术化、信息化的方向发展。在第二次世界大战之后的几十年严酷的实战中，提高士兵作战效率的装备已逐渐显示出它们独有的优势和重要性，越来越受到各国军事装备研究专家的关注。高效军事装备也因此成为各国的主要研发对象之一[1]。

提高士兵行走速度是一种能促进作战效率的方法，其从根本上缩短行军消耗，预留更多时间以执行作战任务。然而，行军速度常常受到行军地段以及士兵负重的限制。换而言之，平坦路段的行军速度比崎岖山路亦或是陡坡的行军速度要高。同理，士兵携带装备的重量也对行军速度起到抑制作用。同时，行军距离越长，士兵的体力消耗越大，这种对比差异也就越发明显。由此看来，携行装备重量和行军效率之间似乎存在着不可调和的矛盾：携带充足装备能提高执行任务的效率，但却对行军速度的提高造成一定的阻碍。电动助力携行具正是在这种背景下，以调和负担量与行军速度之间矛盾为目的而设计出的新型行军装备[2]。