混合動力汽車電機驅動單元

電子通信論文編號:TX137 字數:26215,頁數:81  

目    錄
摘    要 I
Abstract II
第1章  緒論 1
1.1 混合動力汽車發展現狀 1
1.1.1 國外混合動力汽車發展 1
1.1.2 國內混合動力汽車 3
1.1.3 混合動力汽車的分類 5
1.2 電機驅動單元的發展現狀 7
1.2.1 驅動電機類型及性能比較 7
1.2.2 驅動電機控制的研究現狀 9
1.3 課題的研究內容及最終目標 11
第2章 并聯式混合動力汽車 13
2.1 并聯混合動力汽車比較 13
2.2 并聯混合動力汽車控制策略比較研究 15
2.2.1 并聯混合動力汽車結構與功能 15
2.2.2 控制策略比較 15
第3章   電機驅動系統CAN總線模塊設計原理 18
3.1 電機驅動單元CAN總線協議 18
3.2 電機驅動單元CAN模塊設計 22
3.2.1 CAN硬件部分連接 22
3.2.2 CAN模塊軟件設計 23
3.3 電機驅動單元CAN初始化程序 26
第4章 電機驅動系統串行通訊接口模塊設計原理 30
4.1 電機驅動單元串行通訊接口協議 30
4.2 電機驅動系統串行通信接口模塊 32
4.2.1 電機驅動單元串口的硬件連接 32
4.2.2 電機驅動單元串口軟件設計 34
4.3 串行通訊接口主程序 36
第5章 電機驅動單元通訊模塊軟件調試及結果 38
5.1 調試過程 38
5.2 電機驅動單元CAN模塊和串口模塊程序調試結果 40
第6章  電機驅動系統采樣電路原理及仿真 42
6.1 采樣電路原理 42
6.2 采樣電路及仿真結果 43
第7章 混合動力汽車實驗室試驗平臺的建立 51
7.1 實驗平臺LabVIEW模塊設計原理 51
7.1.1 VISA庫中的串口通訊函數 53
7.1.2 平臺設計要求 57
7.2 平臺前面板和程序框圖設計 58
7.2.1 算法設計 58
7.2.2 程序的實現 61
第8章 結論 63
參 考 文 獻 64
致    謝 67
附    錄 68

摘    要
本設計根據混合動力汽車電機驅動系統實驗室研究的需求，建立一套混合動力汽車的電機驅動單元與其他單元（如整車主控單元）進行信息傳遞的通訊系統。一方面實現其他單元為電機驅動單元提供操作命令（如轉速給定，電流給定等），另一方面將電機驅動單元的一些運行狀態參量傳送給其他單元。
為完成此目的，本文針對混合動力的結構特點和實驗室條件設計了兩套通訊系統。其一，由于混合動力汽車目前各單元的通訊主要用CAN總線通訊方式，本文采用DSP與DSP之間的CAN總線通訊來模擬混合動力汽車電機驅動單元與其他單元的通訊；其二，為了方便調試電機驅動單元，本文設計了電機驅動系統單元與普通PC機的通訊系統。上位機用LabVIEW軟件平臺通過RS-232串口傳遞數據，將控制命令及控制參數（如KP和 KI）傳遞給以TMS320F2812為主控制芯片的電機驅動單元，同時將電機驅動單元的電機運行狀態（如轉速、電流）通過RS-232上傳給上位機，上位機用LabVIEW接收用以存儲和顯示，為實驗分析提供數據依據。
本設計一共完成以下幾部分內容：
（1）查閱資料完成混合動力汽車電機驅動單元的信號分析，設計通訊信號的CAN總線通訊協議和串口通訊協議。
（2）完成基于DSP的CAN總線和串口數據通訊程序的編寫和初步調試。
（3）完成上位機LabVIEW接收和發送程序設計，設計控制界面及轉速、電流等參量的實時曲線顯示。
（4）電機驅動單元信號采集前向通道的硬件電路設計及計算機仿真。

關鍵詞：數字信號處理器；控制器局域網；串口；實驗室虛擬儀器工程平臺
Abstract
According to the design of hybrid vehicles motor drive system laboratory research needs, the establishment of a hybrid electric vehicle motor drive unit with other units (such as vehicle control unit) to the transmission of information communication systems. On the one hand, the achievement of the other units for motor drive unit provided command (such as speed to be, given current, etc.), on the other hand motor drive unit will be running some of the parameters sent to other units.
To accomplish this goal, this paper, hybrid and the structural characteristics of the two sets of laboratory conditions designed communication system. First, because hybrid vehicles currently the communications unit of the main means of communication with CAN bus, the paper used between the DSP and DSP CAN bus communications to simulate the hybrid electric vehicle motor drive unit with other units of communication; secondly, In order to facilitate debugging motor drive unit, the paper design of the motor drive system units and ordinary PC-communications systems. Computer use LabVIEW software platform through RS-232 serial transmission of data, will control command and control parameters (such as KP and KI) transfer control of the main chip TMS320F2812 give the motor drive unit, while the electrical motor drive unit operation Status (such as speed, current) through the RS-232 uploaded to the PC, PC use LabVIEW to receive storage and display, for the analysis of data based on experiments.
This design has completed part of the contents of the following:
(1) access to information to complete hybrid electric vehicle motor drive unit of the signal analysis, design communications signals in the CAN bus communication protocol and serial communication protocol.
(2) completed DSP-based CAN bus and serial data communication procedures in the preparation and initial debug.
(3) completed the top-LabVIEW receive and transmit programming, interface design and control speed, current and other parameters of the real-time display.
(4) motor drive unit to the channel signal acquisition before the hardware design and computer simulation.

Keywords：DSP; CAN; Serial; LabVIEW