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基于CAN总线的纯电动客车电机及整车控制器研究
| 论文题名： | 基于CAN总线的纯电动客车电机及整车控制器研究 |
| 关键词： | CAN总线;纯电动客车;整车控制器;直接转矩控制;异步电机;滤波算法 |
| 摘要： | 当今，由传统汽车引发的能源问题和环境污染日益严重，各国都积极地寻求解决方案，而纯电动客车正是有效方案之一。基于CAN总线的电机控制器（MCU）与整车控制器（VCU）是纯电动客车发展中的关键技术，也是推广中的技术难点。因此，亟需对MCU与VCU进行深入的研究。 通过对当前的MCU与VCU研究现状进行分析，本文针对某城市客车完成了系统方案设计，包括参数匹配和控制策略制定。对动力源和电机进行了参数匹配，同时从底层、整车工作模式和CAN网络的角度对整车控制策略进行了设计，并利用模糊控制方法将行车模式划分为经济型、常规型和动力型，由此提升整车运行的经济性和动力性。 为深入研究基于直接转矩控制（DTC）的电机及其驱动整车的性能，通过数学模型在 Simulink软件上建立了简化的异步电机——整车动力学模型。由于简化模型没有考虑非线性因素对驱动过程的影响，故基于匹配参数和整车参数在ADVISOR软件上搭建了仿真平台，以验证整车的性能。 根据设计的系统方案，本文选取了Freescale公司的MC9S08DZ60为MCU微控制器，MCU的软件设计主要分为系统初始化、转速采集和PWM波输出，完成了MCU节点的功能需求。VCU硬件选取NXP公司基于ARM内核的LPC1768为核心控制器，为增强软件的可扩展性，软件设计基于μC/OS-Ⅱ操作系统。在主程序的控制思想下，本文设计了CAN程序、信号采集程序和任务函数选择程序。其中，通过比较多种滤波算法的性能，提出了一种限幅滑动中值滤波算法。 对异步电机——整车动力学模型进行仿真，验证了所设计的DTC的控制性能，和DTC控制电机驱动整车的可行性。ADVISOR仿真试验表明匹配参数较为正确，具有合理性和可行性，基本满足了拟定的初步指标。限幅滑动中值滤波算法性能测试结果较好，其窗口大小确定为5。最后系统实物模型试验，结果表明CAN网络通信正常，软件功能可靠，具有较好的效果，基本完成了预期的研发目标。 |
| 作者： | 杨小林 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘晓明;张睿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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