文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
微型纯电动汽车电驱动控制系统的设计与研究
姓名:周振超
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:杨正林
2010-12
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
本文在对目前多种微型电动汽车电驱动控制系统对比分析的基础上,选择直流无刷电机驱
动作为研究对象,完成了一种较为实用的微型纯电动车电驱动控制系统包括硬件和软件在内的
整体设计。本文的主要研究内容有:
1)设计了微型纯电动车电驱动控制系统整体方案。传统微型车主控制器通常只有电机控制
器,它不仅控制电机,还作为整车控制器控制整车其它部件。而本文采用的方案是单独设计整
车控制器和电机驱动控制器,这样的设计不仅增强了电机控制的稳定性和安全性,而且可以实
现整车控制器软件中更多的复杂控制策略。
2)选用 MC9S12 系列单片机设计整车控制器。软件设计方面为了提高开发效率,主程序
不再使用传统软件设计中常用的前后台程序,而是采用μC/OS-II 多任务实时操作系统,模块化
设计整车安全控制、信号采集处理、CAN 通信、测试任务。针对城市工况,本课题提出了低速
行驶下制动能量回收策略,有效地提高了回收效率。针对 CAN 网络失效情况下油门、刹车等
基本控制问题,本文根据傅立叶变换理论,硬件上设计 PWM 信号转换模拟信号电路,大大提
高了整机的安全系数。
3)总线通信协议采用 J1939 协议。使用 C Sharp 语言对 USB-CAN 测试模块软件部分进行
二次开发,软件可以更加直观地显示各控制器重要参数信息。
4)对直流无刷电机进行数学建模,本文通过数学计算分析控制参数对整机性能的影响,并
结合对驱动电机的需求分析、功能定义、接口设计,最终完成对无刷电机的软件和硬件设计。
5)使用了 Simulink 环境下电力电子系统仿真工具箱,结合工具箱中已有的电池模块、电
机模块和三相全桥逆变模块,对无刷电机控制模块进行建模。在电机驱动、制动回收工况下对
无刷电机及其驱动控制系统进行仿真分析。

关键词:微型电动汽车、电驱动、整车控制器、无刷电机控制器
I
微型纯电动汽车电驱动控制系统的设计与研究
ABSTRACT
On the basis of parison and analysis on several electric drive control system of pure electric
mini-cars, a practicle DC brushless motor drive control system, included both its hardware and
software, is designed in this paper..The main five parts of the research are as follows :
the overall solutions of the electric drive Control System of pure electric Mini-
main controllers of traditional Mini-car main just have the motor controller,which not only control the
motor , but also as a entire-car controller control the other parts of the vehicle controller
and the motor controller are separately designed in the project,which not only enhance the stability
and security of the motor control, but also can realize plex control strategy in software of
the vehicle controller.
solution chooses micro-controller of MC9S12 series in order to improve the
efficiency of development in software designation,the main program will no longer use the front-back
applicatio