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基于CAN总线的永磁无刷电机C-EPS控制器设计
| 论文题名： | 基于CAN总线的永磁无刷电机C-EPS控制器设计 |
| 关键词： | 汽车工程;电动助力转向系统控制器;电路设计;永磁无刷直流电机;局域网络总线 |
| 摘要： | 电动助力转向系统作为一种新兴的汽车助力转向形式，越来越广泛应用于各类车辆，成为汽车零部件厂家和高校研究机构的研究热点。目前国内电动助力转向系统普遍采用直流有刷电机助力，大多不具备车载总线通讯功能，主要面向低端市场。本文研究了适用于永磁直流无刷电机的电动助力转向系统控制器，并加入CAN总线通信功能，对于国产电动助力转向系统迈入中高端市场具有积极意义。 本文主要工作如下: (1)以电动助力转向系统为研究对象，分析工作原理和功能，特别是永磁无刷直流电机驱动原理，在此基础上完成控制器概念设计。 (2)学习硬件电路设计理论，设计控制器各模块硬件电路。使用Altium Designer电路设计软件进行硬件设计，试制控制器硬件电路。经多版改进后确定电路板布局走线和元器件型号，实现控制器硬件功能。 (3)针对飞思卡尔MC9S12XS128型主控芯片，在开发环境CodeWarrior中编写和调试单片机C代码。对照芯片技术手册完成功能模块寄存器配置，设计软件流程图并编写单片机程序，使用在线仿真器将代码写入单片机进行调试，实现控制器信号采集、助力电机控制等功能。 (4)研究了CAN总线通讯机制，基于CANoe平台编写一套独立于整车的CAN通讯协议，以仿真形式实现电动助力转向控制器、仪表及发动机控制器的相互通信。以硬件在环的试验方法验证了通信协议和控制器CAN软硬件模块的有效性。 (5)定制永磁无刷直流电机，改装无刷电机助力的电动助力转向总成试验样机，进行台架试验，生成方向盘输入力矩与转向器输出力矩关系曲线，验证了电动助力转向控制器基本功能。 本文按照汽车电子开发流程，研发具有无刷电机控制和CAN通信两大主要功能的电动助力转向控制器。从开发过程中可看到，永磁无刷电机转矩波动的消除和控制器故障诊断和处理是技术难点，也是未来进一步研究的方向。 |
| 作者： | 陈啸 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 谢伟东;付志军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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