【正文】 小,PM： equ4 ：正中PB： equ4 ：正大output membership variablesabsentry fuzoutfuzout：ds．b 4 ；outputsNB： equ 0 ：負(fù)大NM： equ l ：負(fù)中NS： equ 2 ：負(fù)小ZE： equ 3 ；零PS： equ4 ；正小PM： equ4 ：正中PB： equ4 ；正大4．2 主要任務(wù)模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)4．2．1主程序系統(tǒng)上電后首先對(duì)系統(tǒng)實(shí)施初始化和自檢，然后管理層根據(jù)駕駛員的操作，結(jié)合當(dāng)時(shí)車輛狀況及環(huán)境狀況完成工況判斷后，對(duì)純電動(dòng)汽車分工況控制，并完成實(shí)時(shí)通訊等工作。 DDRB = 0x0c。計(jì)時(shí)器啟動(dòng)的同時(shí)啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，當(dāng)10ms時(shí)間到立即停止計(jì)數(shù)器的工作，并讀取計(jì)數(shù)器的值PACNx(x代表不同的計(jì)數(shù)通道)，若電機(jī)車輪每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生40個(gè)脈沖，則 每秒鐘的脈沖數(shù)為：M1=100PACNx 每分鐘的脈沖數(shù)為：M2=60*100*PACNx 電機(jī)轉(zhuǎn)速和車輪轉(zhuǎn)速：N=60*100*PACNx/40 車輛速度：V=N（L）*2πR*60/1000式中N（L）為車輪的轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)／分鐘。RS232通信模式，能夠方便的實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的數(shù)據(jù)交換。制動(dòng)和調(diào)速[M】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001．【5】 趙德安等．單片機(jī)原理與應(yīng)用【M】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004．【6】 耿德根等．AVR高速嵌入式單片機(jī)原理與應(yīng)用【M】．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000．【7】 劉金琨．智能控制[M】．電子工業(yè)出版社，2006．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它38。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。理論和實(shí)踐證明，本論文設(shè)計(jì)的他勵(lì)電機(jī)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠滿足電動(dòng)汽車的實(shí)際需要。采用ATmega64作為處理器，豐富的加口功能簡(jiǎn)化了外圍電路的設(shè)計(jì)難度，縮短開(kāi)發(fā)周期、提高測(cè)量精度，而且也降低了開(kāi)發(fā)成本。 }4．2．3 電動(dòng)機(jī)速度測(cè)量電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速和車輛速度是通過(guò)磁電式速度傳感器產(chǎn)生與速度成正比的正弦信號(hào)，進(jìn)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路的處理轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)采用定周期法進(jìn)行計(jì)數(shù)，即可計(jì)算出電機(jī)和車輛的速度。 (1x)/********** Main Program *******************/int main(void) { SPL = 0x5f。Kp、Ki的輸出范圍都為(一O．3，0．3)，Kd的輸出范圍為(0．2，0．2)。純電動(dòng)汽車在行駛過(guò)程中，環(huán)境的變化具有不可預(yù)知的特點(diǎn)，因此常規(guī)的PID控制算法在控制系統(tǒng)中較難取得滿意的控制效果。2．中輕度剎車時(shí)的再生制動(dòng)策略中輕度剎車是車輛行駛過(guò)程中最常見(jiàn)的一種剎車。2．勻速行駛。干擾不僅會(huì)使電子元器件性能降級(jí)或失效，使處理器工作失常；同時(shí)還可能使輸入輸出及控制信號(hào)發(fā)生偏移或嚴(yán)重失真，導(dǎo)致計(jì)量誤差。3．10蜂鳴器報(bào)警電路故障報(bào)警器件采用12V壓電式蜂鳴器。溫度檢測(cè)電路如圖3．8所示。在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)先通過(guò)二極管和PTC功率熱敏電阻給功率電路中的濾波電容充電，延時(shí)lS后，通過(guò)檢測(cè)B+點(diǎn)的電壓，電壓過(guò)低，可以判斷功率電路出現(xiàn)故障，發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)；電壓過(guò)高，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。功率MOSFET為電壓型驅(qū)動(dòng)功率器件，常見(jiàn)的MOSFET柵極集成驅(qū)動(dòng)器為IR公司生產(chǎn)的IR21XX系列高壓浮動(dòng)MOS柵極驅(qū)動(dòng)集成電路，該集成電路將驅(qū)動(dòng)一個(gè)高壓側(cè)和一個(gè)低壓側(cè)MOSFET所需的絕大部分功能集成在一個(gè)封裝內(nèi)，它們依據(jù)自舉原理工作，驅(qū)動(dòng)高壓側(cè)和低壓側(cè)兩個(gè)元件時(shí)，不需要獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電源，因而使電路得到簡(jiǎn)化，而且開(kāi)關(guān)速度快，可以得到理想的驅(qū)動(dòng)波形。MCU電流采樣點(diǎn)V04為O。當(dāng)MOSFET功率開(kāi)關(guān)流過(guò)通態(tài)電流時(shí)，由于通態(tài)導(dǎo)通電阻的存在，在其導(dǎo)通溝道上有一定的壓降，又因器件的導(dǎo)通溝道電阻基本穩(wěn)定，該壓降與器件的通態(tài)電流成正比。系統(tǒng)的工作頻率f=24KHz。電流取樣比較器和大電流圖騰柱式輸出，是驅(qū)動(dòng)功率MOSFET的理想器件。因此，本系統(tǒng)選用ATmega64作為主控制芯片。(5)具有模擬比較器、脈寬調(diào)制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換功能。具有大電流輸出可直接驅(qū)動(dòng)SSR和繼電器，內(nèi)有看門狗定時(shí)器，防止程序跑飛，從而提高了產(chǎn)品的抗干擾能力。根據(jù)上面所述的原則，結(jié)合本系統(tǒng)實(shí)際情況，儀表選用ATMEL公司生產(chǎn)的ATmega64單片機(jī)作為主控模塊的核心芯片3．2．2 ATmega64的特性與內(nèi)部結(jié)構(gòu)ATmega64是ATMEL公司生產(chǎn)的高性能、低功耗的8位AVR高檔微處理器，采用RISC結(jié)構(gòu)，具備IMIPS／MHz(百萬(wàn)條指令每秒／兆赫茲)的高速處理能力，有效緩減了系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。(2)單片機(jī)的增強(qiáng)功能，例如看門狗，A／D功能，雙串口，RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘)，EEPROM，CAN接口等。本控制系統(tǒng)包括對(duì)電樞和勵(lì)磁的分別PWM控制模塊，電源模塊，開(kāi)關(guān)量處理模塊，和模擬量處理模塊，硬件性能滿足設(shè)計(jì)要求，可在此硬件系統(tǒng)上對(duì)MCU進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，從而達(dá)到最終的控制要求。由于勵(lì)磁電流一般較小，因此弱磁調(diào)速控制較方便、功耗也小，通過(guò)連續(xù)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電源的電壓，即可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)的弱磁恒功率調(diào)速，以獲得如圖2．3所示的低速恒轉(zhuǎn)矩、高速恒功率的調(diào)速特性。’弱磁調(diào)速的機(jī)械特性如圖2．2所示。電動(dòng)勢(shì)常數(shù)C(e)和轉(zhuǎn)矩常數(shù)C(t)都是決定于電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，對(duì)于一臺(tái)已制的電動(dòng)機(jī)C(e)和C(T)都是恒定不變的常數(shù)，并且從式(2．1)和式(2．2)可知兩者之間的關(guān)系為： 2．1．2 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性得出他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性數(shù)學(xué)方程式： ()式（）中 R（a）——電樞繞組內(nèi)電阻； R（c）——電樞外串聯(lián)電阻； n(0) ——理想空載轉(zhuǎn)速； β ——機(jī)械特性斜率其中， 2．1．3他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速通過(guò)對(duì)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性數(shù)學(xué)方程式(2．3)的分析，可知改變其中U、φ、R（c）三個(gè)參數(shù)即可改變其轉(zhuǎn)速n。因此，需要給出直流電動(dòng)機(jī)電樞電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩的兩個(gè)數(shù)學(xué)公式，從而導(dǎo)出他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性數(shù)學(xué)方程式，即電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系式n=f(t)，然后才能說(shuō)明如何改變方程式中的相關(guān)參數(shù)來(lái)獲得所需人為機(jī)械特性。2. 討論系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。英國(guó)、意大利等歐洲國(guó)家都在開(kāi)展電動(dòng)汽車的研發(fā)工作。北京奧運(yùn)會(huì)期間，奇瑞、長(zhǎng)安、東風(fēng)、一汽、京華及福田等汽車生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合清華大學(xué)、北京理工大學(xué)等單位，向社會(huì)提供了自主研發(fā)的55輛純電動(dòng)鋰電池汽車、25輛混合動(dòng)力客車、75輛混合動(dòng)力轎車、20輛燃料電池轎車，以及400輛純電動(dòng)場(chǎng)地車等各種新能源汽車為奧運(yùn)會(huì)服務(wù)。對(duì)于電流檢測(cè)模塊，本文沒(méi)有采用電流傳感器或者是康銅絲,而是采用了一種基于MOSFET管壓降的電流檢測(cè)電路，這種方式即節(jié)約了成本也保證了檢測(cè)精度。摘要在當(dāng)前全球汽車工業(yè)面臨金融危機(jī)和能源環(huán)境問(wèn)題的巨大挑戰(zhàn)的情況下，發(fā)展電動(dòng)汽車，利用無(wú)污染的綠色能源，實(shí)現(xiàn)汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化，推動(dòng)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在國(guó)際上已經(jīng)形成了廣泛共識(shí)。選用IR公司的IR2110作為驅(qū)動(dòng)芯片，高端輸出驅(qū)動(dòng)電流可到1．9A，能夠提供7個(gè)MOSFET并聯(lián)時(shí)驅(qū)動(dòng)電流。國(guó)內(nèi)主要汽車制造商對(duì)純電動(dòng)汽車的開(kāi)發(fā)和研制也投入了相當(dāng)?shù)娜肆臀锪?，并取得了一定的成果。德?guó)政府同9個(gè)主要公司簽訂了一份理解備忘錄，為創(chuàng)建一個(gè)清潔能源城市(柏林)而結(jié)成同盟。本文的主要工作歸納為以下幾點(diǎn)：1． 介紹了他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的控制理論基礎(chǔ)與調(diào)速系統(tǒng)的仿真，為后章系統(tǒng)硬件與軟件的設(shè)計(jì)做好了準(zhǔn)備。由于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的可控參數(shù)多，易實(shí)現(xiàn)所需要的人為機(jī)械特性，所以在直流調(diào)速中較多地采用他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)汽車中一般也是選用他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)作為直流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。同樣按直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理可推得直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T為： （）式(2．2)中 I（a）——電樞電流(A)；C（t）——轉(zhuǎn)矩常數(shù)。保持他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電源為額定值，電樞回路不串聯(lián)電阻，通過(guò)減小電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流I(f)，即減弱電動(dòng)機(jī)磁通Φ時(shí)，其機(jī)械特性方程式為：