随着电机技术和控制技术的发展,电动滑板车也越来越受到人们的喜爱。电动滑板车要有起步响应快,运行平稳,爬坡性能好等特点。现在大多数的电动滑板车使用的驱动电机是有刷直流电机。有刷电机虽然价格便宜,但是其转换效率和输出功率低。电机和控制系统安装体积大。无刷直流电机是一个及电机与电力电子一体化的新型电机,无刷电动机系统是通过电机与辅助器共同作用下运行的,利用电力电子功率变换装置的特性代替传统的机械电刷进行转向的控制系统,这样无刷电动机的效率高,体积小,寿命长。但是其成本较高,控制性能较弱,因此设计一款性价比高、控制性能稳定的无刷直流电动机的控制系统,对电动滑板车的发展是需要的。本文主要以电动滑板车用轮毂式无刷直流电机作为控制对象,以R7F0C009单片机为控制电路,单片机采集比较电平及电机反馈信号,通过软件编程控制无刷直流电动机。以此建立无刷直流电机的控制系统。具体研究内容如下所示:(1)介绍了电动滑板车行业现状及其发展局势,分析对比了无刷直流电动机的的控制方式,具体阐述了无刷直流电动机无位置传感器的几种主要的控制技术和启动方式。(2)对无刷直流电动机的工作原理和数学模型进行分析,详细研究了基于端电压反电动势检测方法。由于反电动势法要求采用特殊的启动方式,从实现方式和硬件电路等方面对比,确定本设计控制系统的启动方式为三段式启动法。(3)为了实现上述无位置传感器的控制方法,需要搭建硬件实验平台。系统的硬件设计。主要阐述了六个模块的分析设计。以瑞萨单片机R7F0C009作为MCU控制,采集外部按键、调速和刹车手柄输入,以及来自输出端的反馈信号,控制逆变器电桥中MOSFET管的PWM波的占空比实现无刷电机的调速。(4)利用HEW:High-performance Embedded Workshop软件开发环境下,对无刷直流电动机的系统的启停程序、闭环运行程序、过零点程序、点阵显示程序、键盘程序等六大模块进行设计编程,之后进行程序调试直到满足条件。(5)建立了无刷直流电机控制系统的验证平台,测试控制系统的可行性。再将控制系统模块组装到滑板车上,进行整车运行测试,检验无刷直流电机控制系统应用的稳定性。最终测试表明,本次设计的控制系统能满足电动滑板车上的无刷直流电动机控制系统的设计要求,各项功能实时响应,正常实现,并且整车能长时间稳定运行。比较其他车型,启动性能、加速能力、爬坡能力以及续航能力都得到了提升,推广、应用价值高。