基于模型的双电机驱动电动汽车整车控制系统开发

摘要

随着人们对环境污染和能源消耗等问题的不断关注，双电机电动车由于续航里程、可靠性、安全性、动力性等性能水平的不断提高，越来越受到大众们的青睐。整车控制系统作为双电机电动车的核心控制技术，是保证整车内各系统有条不紊运行的关键，但是随着汽车控制系统越来越趋于复杂化、电子化，传统的开发方式已不足以满足系统更新换代的速度，为了提高整车控制系统的开发效率，缩短系统的开发周期，基于模型的设计作为一种高效的控制系统开发方式，逐渐受到重视。本文将该思想应用在双电机电动车整车控制系统的开发过程中。
　　本文在双电机驱动构型分析研究基础上，将双轴独立驱动构型作为研究对象；结合实际资源需求，开发设计了双电机电动车整车控制器的硬件系统；应用CANoe对所设计的CAN网络进行建模仿真，得到26.53%的总线负载率，验证了所设计的CAN总线网络的可行性，完成了双电机电动车整车CAN网络设计。
　　应用基于模型的方法，对双电机整车控制系统的上层控制策略进行建模，完成整车控制策略的MATLAB模型的搭建，特别是引入基于滑移率的转矩分配策略，实现前后轴电机转矩的优化分配；通过对底层驱动程序、引导加载程序和CAN标定程序的开发设计，实现了整车控制器的标定和程序加载功能，完成了整车控制系统的底层软件开发，与传统硬件触发的引导加载程序不同的是，本文所开发的引导加载程序采用软件触发方式。
　　通过软件在环和硬件在环仿真测试，验证了双电机电动车整车控制系统上层策略的实用性和可靠性；结合自动代码生成的方式，实现了MATLAB上层策略模型的代码自动生成；将上层策略所生成的代码和底层驱动程序在MPC5634M硬件平台上进行集成，并通过台架的试验和调试，验证了整车控制系统的可行性。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 前言

1.2 双电机电动汽车国内外发展现状及趋势

1.3双电机电动车整车控制系统国内外发展现状及趋势

1.4 课题主要研究内容及意义

第二章 双电机驱动电动汽车整车结构分析及硬件系统设计

2.1 双电机电动汽车整车构型分析

2.2 双电机电动汽车整车控制系统硬件电路设计

2.3 整车控制器PCB设计及接口定义

2.4 本章小结

第三章 双电机驱动电动汽车整车CAN网络设计

3.1 汽车CAN总线简介

3.2 双电机电动车整车CAN网络

3.3 双电机电动车整车CAN网络建模仿真

3.4 本章小结

第四章 双电机驱动电动汽车整车控制系统上层控制策略及MATLAB模型

4.1 双电机电动车整车控制系统结构

4.2 双电机电动车整车控制系统上层策略

4.3 本章小结

第五章 双电机驱动电动汽车整车控制系统底层软件设计

5.1 双电机电动车底层驱动程序设计

5.2 双电机电动车整车控制系统Bootloader程序设计

5.3 双电机电动车整车控制系统CCP标定程序设计

5.4 本章小结

第六章 双电机驱动电动汽车整车控制系统软硬件在环测试及代码集成验证

6.1 双电机电动车整车控制策略软硬件在环测试

6.2 双电机电动车整车控制系统策略自动代码生成

6.3 双电机电动车整车控制系统上层策略与底层策略代码集成

6.4 双电机电动车整车控制系统集成代码测试与验证

6.5 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 工作展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢