基于无人船的电机驱动控制电路设计开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.1研究目的及意义

无人船是集智能化、机动化、无人化、网络化于一体的水面交通工具,在海洋医药领域、海面上的生态监控、赤潮监控、滨海湿地生态监控、海上救援、海上巡逻等领域发挥了极其重要的作用。随着计算机应用技术、无线蜂窝通信技术和高性能传感器技术的一次次的技术突破,无人船的技术也随之日益发展与成熟。

在无人船行驶时需要高效的电机带动运作,所以对电机驱动器的设计要求非常苛刻,必须保障无人船安全运行。执行系统能够为无人船保障运行提供基本动力,当无人船在水中变更方向时驱动系统必须迅速准确稳定的响应。无人船水中运行时能耗较高,所以为了提高无人船续航能力,电机驱动效率应尽量提高,电机的发热量也能随之降低,驱动器的使用寿命也能随之延长。无人船运行时可能遭遇各种突发状况,执行机构应及时采取相关措施保护机体安全,这就对驱动系统的应急功能提出了更高要求,因此设计性能优异能够精确控制电机的驱动电路就显得极为重要。

在本课题设计中,本着既能保证驱动电路功能的良好实现,也能使得整套电子控制线路结构简单、运行可靠、成本低廉的思路,选择合适的专用电动机控制集成电路芯片和模拟元件,比较分析优化电子电路的结构,在实际的中小型电动机控制中有较大的利用和推广价值。

1.2国内外研究现状

近几年来国际著名的半导体集成电路厂商开发了大量的集成驱动电路,在电机控制驱动器中占有举足轻重的地位,例如:摩托罗拉公司(Motorola)新推出的电机控制芯片MPC17500系列,分别带有单、双和四个H-bridge控制器,当与一颗MCU结合使用时,这些芯片是控制单个、两个和四个电机的理想选择。英飞凌公司(Infineon Technologies) 推出的TLE7209R是完全的H-Bridge结构,专门用于安全性要求很高和极其恶劣环境下,控制直流电机而设计的。意法半导体(ST Microelectronic) 研制的L62xx系列全H桥功率驱动芯片,电源电压48V,峰值电流5A。

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