【正文】 、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。并將模糊PID算法融入程序，使得本電動汽車的加速性能和續(xù)航里程大大提高。(2)進(jìn)行了軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì)。在老師的幫助下，通過本課題的研究，取得了以下成果：(1)完成了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，包括開關(guān)電源模塊、電流檢測模塊、串口通信模塊、驅(qū)動電路模塊等。為了提高測速的實(shí)時性，測速處理程序作為定時器中斷的中斷服務(wù)程序來處理，詳細(xì)的測速處理程序流程圖如圖4．12所示。 while(1)。 // pins PB2 amp。= ~(1x)define pin(x,PIN) (PIN) amp。主程序流程圖如圖4．2所示。那么e’和ec’的論域?yàn)椋篹’={7，一6，一5，4，一3，一2，l，0，1，2，3，4，5，6，7}，ec’={7，6，5，4，3，2，1，0，1，2，3，4，5，6，7}。 確定系統(tǒng)中連續(xù)變量e，ec的變化范圍，本系統(tǒng)中速度變化范圍為(O3000r／min)。其最大的特點(diǎn)是將專家的經(jīng)驗(yàn)和知識表示為語言控制規(guī)則，并用這些控制規(guī)則去控制系統(tǒng)，這樣它可以不依賴于被控制對象的精確數(shù)學(xué)模型，能夠克服非線性因素的影響，對被控制對象的參數(shù)具有較強(qiáng)的魯棒性。4．1．2驅(qū)動控制策略在現(xiàn)代控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，PID控制是應(yīng)用最廣泛的控制策略。當(dāng)坡度過大時，回饋電流將大于動力蓄電池最大允許充電電流，這種情況下必須對充電電流進(jìn)行限制，此時采用再生制動和機(jī)械制動相結(jié)合的制動方式來保證動力蓄電池的安全充電及行車安全。5．制動。純電動汽車的行駛工況分為以下五種：1．啟動。3．13本章小結(jié)本章根據(jù)系統(tǒng)提出的要求，提出了硬件電路總體設(shè)計(jì)方案，并詳細(xì)描述了各硬件模塊的電路實(shí)現(xiàn)。JTAG接口同過仿真器與PC連接，JTAG接口圖如圖3．12所示：3．12硬件抗干擾的設(shè)計(jì)合格的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括兩個方面：系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)與良好的抗干擾能力。3．11通訊模塊電路設(shè)計(jì)通訊模塊包括JTAG接口和USART接口。開關(guān)輸入信號處理電路如圖3．10所示。加速信號處理電路如圖3．9所示。通過電阻分壓，將溫度信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，輸入微處理器的A／D口。3．7溫度檢測電路在驅(qū)動控制系統(tǒng)的功率電路中利用MOSFET的關(guān)斷與導(dǎo)通來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。我們需要測量蓄電池電壓值，在信號的采樣點(diǎn)的選擇上，我可以選擇鑰匙開關(guān)的接口點(diǎn)KEY作為蓄電池電壓的采樣點(diǎn)，為了配合系統(tǒng)的故障檢測功能的實(shí)現(xiàn)，選擇B+點(diǎn)作為蓄電池電壓采樣點(diǎn)。圖3．6為單橋臂的驅(qū)動電路的原理圖。此外，對器件或整個裝置的一些保護(hù)措施也往往設(shè)在驅(qū)動電路中，或通過驅(qū)動電路實(shí)現(xiàn)，因此驅(qū)動電路對裝置的運(yùn)行效率、可靠性和安全性都有重要的影響。開關(guān)管管壓降和電流檢測電路相關(guān)點(diǎn)的波形分析如圖3．5所示。電路工作原理：Vlow驅(qū)動下橋MOSFET管，當(dāng)Vlow為低電平時，D2右端也被鉗位為低電平，U1的正向輸入端即為低電平，U1的負(fù)向輸入端為固定電平，此時U1輸出為低電平，U2輸出也為低電平，經(jīng)過U3，正反輸入端都為0，所以U3輸出為0。3．4．2他勵直流電機(jī)電流檢測方法他勵直流電機(jī)控制器要采集的電流信號是電樞電流信號和勵磁電流信號，電樞電流只有一相，勵磁電流要采集的信號有兩相，如圖3．1硬件結(jié)構(gòu)框圖所示，電樞電流采集流過下橋MOSFET的電流，勵磁采集流過H橋下橋MOSFET的電流。多只元件并聯(lián)工作時，MOSFET間可以自動均流。通常的做法是在功率變換器的直流母線上安裝電流霍爾或電流互感器以提供電流反饋檢測量。系統(tǒng)中取R（T）為7．5KΩ，取C，為0．01uf。主要的功能模塊包括：啟動電路、反饋電路、保護(hù)電路、整流電路。此集成電路具有可微調(diào)的振蕩器、能進(jìn)行精確的占空比控制、溫度補(bǔ)償?shù)膮⒖肌⒏咴鲆嬲`差放大器。而傳統(tǒng)的開關(guān)電源普遍采用電壓型PWM技術(shù)。由上述內(nèi)容可知，ATmega64的處理速度快且功耗低，內(nèi)部自帶的EPROM能夠滿足車輛運(yùn)行曲線參數(shù)的存儲，F(xiàn)OE]的推挽設(shè)計(jì)使抗干擾能力更加增強(qiáng)，在線仿真功能使得程序開發(fā)更加簡單，兩USARTD滿足系統(tǒng)的需要(232和485)，內(nèi)部各種增強(qiáng)功能的設(shè)計(jì)使得控制器外設(shè)更加簡單。(6)強(qiáng)大的通訊功能。也就是說不需要將IC芯片拆下拿到萬用編程器上擦寫，可直接在電路板上進(jìn)行程序修改、燒錄等操作，方便產(chǎn)品升級。AVR的I／O口是真正的I／O口，能正確反映I／O口輸入／輸出的真實(shí)情況。(3)工業(yè)級產(chǎn)品。這些存儲器可可擦寫1000次以上，新工藝AVR器件，程序存儲器擦寫可達(dá)1萬次以上，基本不再會有報(bào)廢品產(chǎn)生。(9)供貨渠道是否暢通，價格是否低廉，是否具有良好的技術(shù)服務(wù)支持。(5)芯片工作溫度范圍符合工業(yè)級、軍品級還是商業(yè)級，如果設(shè)計(jì)戶外產(chǎn)品，必須選用工業(yè)級芯片。在實(shí)際應(yīng)用中，選擇單片機(jī)時應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：【5】(1)單片機(jī)的基本性能參數(shù)，例如指令執(zhí)行速度，程序存儲器容量，中斷能力及可用I／O口引腳數(shù)量等。對于明確應(yīng)用對象的系統(tǒng)，選擇功能過少的控制器，難于完成控制任務(wù)，外圍器件的擴(kuò)展也會使系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)笨重復(fù)雜從而使精確度降低。根據(jù)第二章對他勵直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)提出的性能要求結(jié)合電動汽車的操控性要求，設(shè)計(jì)了如圖3．1所示的硬件系統(tǒng)。為滿足電動汽車行駛時能有較寬的速度要求，可把降低電樞電壓和減弱磁通兩種調(diào)速方法合起來實(shí)用，以獲得低速恒轉(zhuǎn)矩、高速恒功率的調(diào)速特性。帶入電動機(jī)輸出的功率公式有該式說明了弱磁調(diào)速時電動機(jī)允許輸出功率為常數(shù)，與轉(zhuǎn)速無關(guān)；允許輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比變化，即屬恒功率調(diào)速方式。由于R(a)較小，E(a)稍有減小就能使I(a)增加很多，此時雖然φ減小了,但它減小的幅度小于I(a)增加的幅度，所以電磁轉(zhuǎn)矩T=c(t) φI(a)還是增大了。保持他勵直流電動機(jī)電源為額定值，電樞回路不串聯(lián)電阻，通過減小電動機(jī)的勵磁電流I(f)，即減弱電動機(jī)磁通Φ時，其機(jī)械特性方程式為： ()從式(2．4)中可看出n(0)隨φ的減弱成反比例增加，而△n隨φ的二次方成反比地增加，若將近飽和額定磁通φ(e)的比例定為l，減弱后其比例也就小于l，平方后其比例是減小，因此n(0)比△n增加得快，即減弱磁通φ后電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n將升高，調(diào)速方向是從基速(額定轉(zhuǎn)速n(e))向上調(diào)節(jié)。圖中所示的負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，在電源電壓為額定值U(e)時，其工作點(diǎn)為e，電動機(jī)為額定轉(zhuǎn)速n(e)；當(dāng)電壓降低到U1時，工作點(diǎn)為A，轉(zhuǎn)速為n(a)；電壓為U2時，工作點(diǎn)為B，轉(zhuǎn)速為n(b)等。同樣按直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)原理可推得直流電動機(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)。無論是發(fā)電機(jī)還是電動機(jī)，只要電樞旋轉(zhuǎn)切割磁通就有電樞電動勢。由于他勵直流電動機(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直流電動機(jī)，電動汽車中一般也是選用他勵直流電動機(jī)作為直流驅(qū)動電動機(jī)。設(shè)計(jì)系統(tǒng)的程序整體框架、各任務(wù)模塊程序、中斷服務(wù)程序和抗干擾程序。本文的主要工作歸納為以下幾點(diǎn)：1． 介紹了他勵電動機(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。而豐田汽車公司在1996年就已成功地研制出燃料電池汽車的生產(chǎn)樣車，并先于其他汽車廠家在1997年開始批量生產(chǎn)混合動力電池汽車，成為環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域和世界電動汽車產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)頭羊。德國政府同9個主要公司簽訂了一份理解備忘錄，為創(chuàng)建一個清潔能源城市(柏林)而結(jié)成同盟。 國外電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀近二十多年來，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家把電動汽車的研究開發(fā)看是作解決環(huán)境問題和能源問題的一種有效手段。國內(nèi)主要汽車制造商對純電動汽車的開發(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。他勵直流電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)能夠很好的運(yùn)行在電動汽車上，性能可靠、結(jié)構(gòu)簡單，并且節(jié)約了成本，使電動汽車的性價比大大提高，有利于電動汽車的普及。選用IR公司的IR2110作為驅(qū)動芯片，高端輸出驅(qū)動電流可到1．9A，能夠提供7個MOSFET并聯(lián)時驅(qū)動電流。主要包括硬件電路板的設(shè)計(jì)，以及驅(qū)動系統(tǒng)的軟件部分的仿真調(diào)試。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)境問題的巨大挑戰(zhàn)的情況下，發(fā)展電動汽車，利用無污染的綠色能源，實(shí)現(xiàn)汽車能源動力系統(tǒng)的電氣化，推動傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在國際上已經(jīng)形成了廣泛共識。在驅(qū)動系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中，這里主控制芯片采用ATMEL公司的ATmega64芯片。對于電流檢測模塊，本文沒有采用電流傳感器或者