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基于FlexRay总线的轮毂电机差速控制研究

雷冬波  
【摘要】: 随着能源与环境问题的日益严重,电动汽车的发展潜力巨大。在电动汽车中,轮毂电机驱动以其动力效率高、反应灵敏而备受重视,本文就以轮毂电机小型电动车为研究对象。该车采用电池作为动力来源,给车轮装上轮毅电机,去除了复杂的传动机构、转向机构,代之以线传,采用线控操作。 在线控操作中,当前最有前途的车载总线即为FlexRay总线。FlexRay总线以其高速率、高可靠性受到汽车业界的高度重视.被公认为继CAN之后的新一代车载网络,在X-by-Wire领域将得到广泛的应用。所以本文采用FlexRay作为线控通信系统总线。 小型车为了减轻重量,去除机械转向机构,故需用电子差速控制来实现转向功能。本文对电子差速控制策略进行了研究,提出了当小型车在不同情况下(刹车、直线行驶、转弯)行驶的方法,并探讨了模糊PID控制在电子差速控制中的应用。为配合电子差速控制策略的实现,设计了小型车整车控制器的软件。 文中设计了一种采用飞思卡尔HCS12系列单片机MC9S12DG128B为主控制芯片的FlexRay总线节点设计方案,给出了系统整体结构框图、硬件结构连接图和软件设计流程图,研究了总线控制器FlexRay模块的配置方法。整个硬件系统以MC9S12DG128B为核心,采用MFR4310芯片为FlexRay总线控制器,TJA1080为FlexRay总线收发器。该方案制造简单,有助于实现车内线控操作(X-by-Wire)。


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