电动汽车控制系统设计毕业设计论文

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1、摘要在当前全球汽车工业面临金融危机和能源环境问题的巨大挑战的情况下，发展电动汽车，利用无污染的绿色能源，实现汽车能源动力系统的电气化，推动传统汽车产业的战略转型，在国际上已经形成了广泛共识。本课题以电动汽车他励电机控制器为例，以实现电动汽车的加、减速，起、制动等基本功能以及一些特殊情况下的处理。以开发出高可靠性、高性能指标、低成本并且具有自主知识产权的电动汽车电机驱动控制系统为目的。主要包括硬件电路板的设计，以及驱动系统的软件部分的仿真调试。在驱动系统硬件设计中，这里主控制芯片采用ATMEL公司的ATmega64芯片。功率模块采用多MO

2、SFET并联的方式，有效的节约了成本。电源模块采用基于UC3842的开关电源电路。选用IR公司的IR2110作为驱动芯片，高端输出驱动电流可到1．9A，低端输出驱动电流可到2.3A，能够提供7个MOSFET并联时驱动电流。对于电流检测模块，本文没有采用电流传感器或者是康铜丝,而是采用了一种基于MOSFET管压降的电流检测电路，这种方式即节约了成本也保证了检测精度。驱动系统的软件设计中，主要实现的功能为：开关量的检测处理，故障检测，串口通讯，励磁、电枢控制，报警功能等。针对他励电机电动汽车的控制特性，提出了节能控制算法和最大转矩控制算法，

3、用于提高电动汽车的续航里程和加速性能。他励直流电动机驱动系统能够很好的运行在电动汽车上，性能可靠、结构简单，并且节约了成本，使电动汽车的性价比大大提高，有利于电动汽车的普及。关键词：电动汽车，ATmega64，他励直流电机，PID模糊控制37目录摘要……………………………………………………………………………1第一章绪论1.1纯电动汽车在国内的发展状况…………………………………………31.2国外电动汽车发展现状…………………………………………………31.3本课题的任务和主要工作………………………………………………4第二章他励电动机的控制理

4、论基础2．1他励直流电动机的调速与制动…………………………………………52．1．1直流电动机电枢电动势和电磁转矩…………………………………52．1．2他励直流电动机的机械特性………………………………………6第三章系统的硬件设计3．1系统硬件的整体设计方案………………………………………………103．2主控制器MCU的介绍………………………………………………………103．2．1MCU的选择……………………………………………………………103．2．2ATmega64的特性与内部结构…………………………………………113．3开关电源模块…………

5、…………………………………………………123．4电流检测模块……………………………………………………………133．5驱动电路的设计…………………………………………………………163．6电压检测电路……………………………………………………………173．7温度检测电路……………………………………………………………183．8加减速踏板信号检测电路………………………………………………193．9开关量输入信号…………………………………………………………203．10蜂鸣器报警电路…………………………………………………………203．11通讯模块电路设

6、计………………………………………………………213．12硬件抗干扰的设计……………………………………………………223．13本章小结…………………………………………………………………23第四章系统的软件设计4.1电动汽车的控制策略研究………………………………………………244．1．1再生制动控制策略……………………………………………………244．1．2驱动控制策略…………………………………………………………244．2主要任务模块的详细设计………………………………………………264．2．1主程序…………………………………………………………

7、………264．2.2励磁、电枢PWM控制模块………………………………………………274．2．3电动机速度测量……………………………………………………284．3本章小结…………………………………………………………………29第五章总结…………………………………………………………………30参考文献………………………………………………………………………3137第一章绪论1.1纯电动汽车在国内的发展状况与世界其他国家一样，电动汽车研发工作在我国也正在如火如荼的进行着：“十五”期间，国家从维护我国能源安全、改善大气环境、提高汽车工业竞争力、实现我国

8、汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑，设立“电动汽车重大科技专项’’，通过组织企业、高等院校和科研机构，集中国家、地方、企业、高校、科研院所等方面的力量进行联合攻关。为此，从2001年10月起，国家共计拨款8