基于DSP的電動汽車控制器的設計

1、基于基于DSPDSP的電動汽車控的電動汽車控制器的設計制器的設計 專專 業(yè)：業(yè)： 學學 號：號： 姓姓 名：名： 指導教師：指導教師：研究概述 研究背景研究背景全球能源的消耗過大生態(tài)壞境因遭受污染所產生的惡化 研究意義研究意義 國內外研究狀況國內外研究狀況推動傳統汽車產業(yè)的戰(zhàn)略轉型實現汽車能源動力系統的電氣化在北美洲、歐洲有關國家分別制定了一系列政策，促進了電動汽車的發(fā)展。國內一些生產企業(yè)和科研院所也相繼開始了電動汽車的研究，并獲得了一些成果。主要內容要點主要內容要點:u 理解電動汽車電機控制器的控制系統理解電動汽車電機控制器的控制系統u 設計基于的電機控制器的實現方案設計基于的電機控制器的實

2、現方案u 開發(fā)系統的軟件設計，進行仿真過程開發(fā)系統的軟件設計，進行仿真過程概述概述: 本文以直流電動機為被控對象本文以直流電動機為被控對象,以以TMS320C54X系列系列DSP為處理器，設計了直流調速系統的主電路，完成了調制程序的為處理器，設計了直流調速系統的主電路，完成了調制程序的編寫。并為其設計了顯示電路，完成了數據向主控制芯片的傳編寫。并為其設計了顯示電路，完成了數據向主控制芯片的傳送，實現了數據的交流。送，實現了數據的交流。系統設計思想 系統由鍵盤電路和操控手柄輸入信息給DSP。 DSP根據用戶的指令發(fā)出相應的PWM波以啟動電機驅動芯片，從而驅動電機。 電機旋轉以后通過旋轉變壓器采集

3、旋轉信息，得到電機旋轉的實際轉速。 DSP將車的實際速度用顯示屏顯示出來。無刷直流電機簡介逆變器電機本體位置傳感器DSP直流電源控制信號輸出將直流電轉化為交流電的裝置感受被測物的位置,并轉換成可用輸出信號當轉子旋轉（順時針）到圖(a)所示的位置時，轉子的位置傳感器所輸出的信號經過控制電路進行邏輯變換后開始驅動逆變器，使T1和T6口接通，就是A和B兩個相繞組正常通電，電流從電源的正極開始流出后，通過T1進入A相繞組再到B相繞組后流出來，從T6端回到負極，這樣利用定轉子磁場和電場之間的相互作用，帶動這電機的轉子進行順時針方向的轉動轉子在轉動空間內每轉過60電角度，就會使逆變器開關發(fā)生一次轉換，其中

4、，功率開關管的通電順序為T1、T6到T1、T2到T3、T2到T3、T4到T5、T4到T5、T6到T1最后回到T6。而在這個持續(xù)的期間內，轉子將始終受到一個順時針方向的電磁力矩作用，使轉子按照順時針的方向進行連續(xù)旋轉。DSP模塊是本系統的核心，所有的數據必須經DSP處理。DSP芯片的供電需要3.3V和1.9V供電，而常用的汽車供電輸出一般有5V而無3.3V和1.9V。所以需要一級供電轉換電路。本系統供電轉換電路如圖所示。DSP模塊設計模塊設計電壓調節(jié)器穩(wěn)壓器雙電壓調節(jié)器芯片可調輸出電壓1.5V5.5V電機驅動芯片我們選取THB6064芯片，去外圍的設計電路如圖所示。當CLK引腳收到標準PWM波時

5、，THB6064會自動產生出從OUT1A、OUT2A、OUT1B、OUT2B產生差分方波信號以驅動電機旋轉。通過控制CW/CWW端口的輸入，可以調節(jié)電機的正反轉，而CW/CWW端口與駕駛員操控手柄直接相連。這樣駕駛員可以直接操控汽車的前進與后退。電機驅動電路設計圖電機驅動電路設計圖 其中D0到D7是數據端口，4到6是控制口顯示電路設計圖顯示電路設計圖 系統軟件的總體設計 DSP系統按照預定操作方式運轉的程序是被系統監(jiān)控程序所控制的，它是整個系統程序的框架。在本系統中，DSP的主要任務是可以通過操作者按下不同的按鍵下后，執(zhí)行各自所被賦予的任務，各個任務執(zhí)行的先后順序由鍵碼決定。根據這樣的操作方法

6、和功能，程序總體結構中大多運用鍵碼分析作業(yè)調度型，就是作業(yè)調度會完全服從操作者的命令，符合操作者的意圖，在通過鍵盤指令發(fā)出作業(yè)的調度命令后，控制命令被監(jiān)控程序接收到后，通過分析,從而啟動與其對應的作業(yè)。雙擊電腦桌面上的Setup CCS3.0，啟動CCS設置，并選取C5402。點擊按鈕，保存配置后，進入CCS應用窗口。如下圖所示。 系統仿真系統仿真打開工程文件打開工程文件 ，運行程序，運行程序 ，DSPDSP開始仿真開始仿真 系統仿真系統仿真系統仿真系統仿真開始進行參數的設置:開始地址的設置采集緩沖區(qū)大小設置顯示數據的大小設置DSP的數據類型設置自動縮放最大y值CCS3.0CCS3.0仿真仿真PWMPWM波形波形 系統仿真系統仿真電機驅動芯片只需要DSP為其輸入一個正常的CLK信號即可完成驅動，利用DSP的GPIOA7（PWM/IO復用腳）輸出電機驅動所需的CLK信號。所以經過進一步的修改和調試，最終得到我們所需要的頻率為1KHZ的