基于dSPACE的混合动力汽车AMT电机控制系统

【摘要】：本文通过建模工具MATLAB/SIMUlink建立了电机PID控制算法和控制系统模型;采用DS1401/1501的dSPACE计算机系统实时仿真环境自动生成控制器实时代码。dSPACE作为实时仿真的计算机系统具有与被控系统的硬件接口,可以与实际电机系统直接相连。通过这个仿真平台构成了AMT的HIL仿真测试系统。并且,在此基础上分析了电动机的控制方法。 本文首先就混合动力汽车的定义、基本工作原理和混合动力汽车的突出特点以及混合动力汽车的分类作简要阐述。然后,对dSPACE计算机仿真系统的特点、实时仿真功能、dSPACE软件产品、dSPACE硬件产品进行说明和介绍。其后,对计算机仿真、仿真作用以及仿真软件的发展概况进行简要的介绍。并且,对本项目所用到的建模仿真软件SIMUlink及其应用的领域进行概述。介绍了AMT电机控制系统总体结构,分析了系统中选档、换档和离合器执行机构,对所用到传感器的原理进行阐述。对系统中总控制单元TCU与dSPACE之间进行CAN信号通讯的详细过程进行了描述。而后,简述了数字PID,通过SIMUlink建立了电机的PID控制器。最后,对AMT电机控制系统dSPACE的“硬件在回路”实验过程进行设计,并给出了实验数据和分析结果。 【关键词】：计算机仿真 计算机控制 混合动力汽车 自动变速器 dSPACE
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U469.7;U463.6
【目录】：

• 第一章 绪论8-12
• 1.1 混合动力汽车简介8-9
• 1.1.1 混合动力汽车的定义8
• 1.1.2 混合动力汽车基本原理8-9
• 1.1.3 混合动力汽车的特点9
• 1.2 AMT的概述9-10
• 1.3 dSPACE计算机系统概述10
• 1.4 本项目的意义10
• 1.5 论文主要研究工作10-12
• 第二章 dSPACE计算机仿真系统控制原理12-18
• 2.1 dSPACE计算机仿真系统特点12-13
• 2.2 dSPACE计算机实时仿真功能13-14
• 2.2.1 功能设计以及SIMUlink仿真13-14
• 2.2.2 用dSPACE快速原型机来实现快速控制原理原型14
• 2.2.3 dSPACE计算机系统进行“硬件在回路”中的仿真14
• 2.3 dSPACE计算机软件系统14-17
• 2.3.1 代码生成及下载软件15-16
• 2.3.2 测试软件ControlDesk16-17
• 2.4 dSPACE计算机硬件系统17-18
• 第三章 计算机仿真软件SIMUlink18-21
• 3.1 计算机仿真18
• 3.2 仿真软件SIMUlink18-19
• 3.3 AMT电机控制系统SIMUlink仿真实现19-21
• 第四章 AMT硬件执行机构与设计21-27
• 4.1 系统总体结构21-22
• 4.2 AMT选/换档机构设计22-24
• 4.2.1 选档电机以及传感器部分外接插头定义23
• 4.2.2 换档电机以及传感器部分外接插头定义23-24
• 4.3 AMT离合器机构设计24
• 4.4 AMT传感器分析24-27
• 4.4.1 选/换档传感器控制原理24-25
• 4.4.2 离合器传感器控制原理25-27
• 第五章 AMT电机系统驱动电路设计及实现27-40
• 5.1 CAN通信设计27-29
• 5.2 发动机和电机的驱动模式分析29-34
• 5.2.1 发动机和电机的驱动模式30-31
• 5.2.2 MCU的动力ON/OFF31
• 5.2.3 停车时的控制31-32
• 5.2.4 起步时的控制32-33
• 5.2.5 制动停车时的控制33
• 5.2.6 急加速时的控制33
• 5.2.7 能量回收时的控制33
• 5.2.8 电机在变速中的扭矩助推33-34
• 5.3 电机驱动电路设计34-36
• 5.3.1 电机驱动电路34
• 5.3.2 钥匙门信号电路34-35
• 5.3.3 选换档传感器信号电路35
• 5.3.4 倒车灯驱动电路35-36
• 5.4 系统线束连接关系36-40
• 第六章 AMT计算机控制系统PID控制器设计40-45
• 6.1 数字PID40
• 6.2 电机PID控制器模型40-45
• 第七章 仿真实验与数据分析45-53
• 7.1 dSPACE计算机“硬件在回路”实验过程设计45-49
• 7.2 实验数据分析49-53
• 7.2.1 测量及测量误差49-51
• 7.2.2 系统可靠性分析51-53
• 第八章 全文总结53-54
• 参考文献54-57
• 摘要57-60
• ABSTRACT60-63
• 致谢63-64
• 导师简介64
• 作者简介64

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