基于DSP的电动汽车控制器的设计.ppt

基于DSP的电动汽车控制器的设计 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师： 研究概述 研究背景 全球能源的消耗过大 生态坏境因遭受污染所产生的恶化 研究意义 国内外研究状况 推动传统汽车产业的战略转型 实现汽车能源动力系统的电气化 在北美洲、欧洲有关国家分别制定了一系列政策，促进了电动汽车的发展。 国内一些生产企业和科研院所也相继开始了电动汽车的研究，并获得了一些成果。 主要内容要点: 理解电动汽车电机控制器的控制系统 设计基于ＤＳＰ的电机控制器的实现方案 开发系统的软件设计，进行仿真过程 概述: 本文以直流电动机为被控对象,以TMS320C54X系列DSP为处理器，设计了直流调速系统的主电路，完成了调制程序的编写。并为其设计了显示电路，完成了数据向主控制芯片的传送，实现了数据的交流。 系统设计思想 系统由键盘电路和操控手柄输入信息给DSP。 DSP根据用户的指令发出相应的PWM波以启动电机驱动芯片，从而驱动电机。 电机旋转以后通过旋转变压器采集旋转信息，得到电机旋转的实际转速。 DSP将车的实际速度用显示屏显示出来。 无刷直流电机简介 逆变器 电机本体 位置传感器 DSP 直流电源 控制信号 输出 将直流电转化为 交流电的装置 感受被测物的位置, 并转换成可用输出信号 当转子旋转（顺时针）到图(a)所示的位置时，转子的位置传感器所输出的信号经过控制电路进行逻辑变换后开始驱动逆变器，使T1和T6口接通，就是A和B两个相绕组正常通电，电流从电源的正极开始流出后，通过T1进入A相绕组再到B相绕组后流出来，从T6端回到负极，这样利用定转子磁场和电场之间的相互作用，带动这电机的转子进行顺时针方向的转动　　　 转子在转动空间内每转过60电角度，就会使逆变器开关发生一次转换，其中，功率开关管的通电顺序为T1、T6到T1、T2到T3、T2到T3、T4到T5、T4到T5、T6到T1最后回到T6。而在这个持续的期间内，转子将始终受到一个顺时针方向的电磁力矩作用，使转子按照顺时针的方向进行连续旋转。 DSP模块是本系统的核心，所有的数据必须经DSP处理。DSP芯片的供电需要3.3V和1.9V供电，而常用的汽车供电输出一般有5V而无3.3V和1.9V。所以需要一级供电转换电路。本系统供电转换电路如图所示。 DSP模块设计 电压调节器 稳压器 双电压调节器芯片 可调输出电压1.5V~5.5V 电机驱动芯片我们选取THB6064芯片，去外围的设计电路如图所示。当CLK引脚收到标准PWM波时，THB6064会自动产生出从OUT1A、OUT2A、OUT1B、OUT2B产生差分方波信号以驱动电机旋转。通过控制CW/CWW端口的输入，可以调节电机的正反转，而CW/CWW端口与驾驶员操控手柄直接相连。这样驾驶员可以直接操控汽车的前进与后退。 电机驱动电路设计图 其中D0到D7是数据端口，4到6是控制口 显示电路设计图 系统软件的总体设计 DSP系统按照预定操作方式运转的程序是被系统监控程序所控制的，它是整个系统程序的框架。在本系统中，DSP的主要任务是可以通过操作者按下不同的按键下后，执行各自所被赋予的任务，各个任务执行的先后顺序由键码决定。根据这样的操作方法和功能，程序总体结构中大多运用键码分析作业调度型，就是作业调度会完全服从操作者的命令，符合操作者的意图，在通过键盘指令发出作业的调度命令后，控制命令被监控程序接收到后，通过分析,从而启动与其对应的作业。 双击电脑桌面上的Setup CCS3.0，启动CCS设置，并选取C5402。点击按钮，保存配置后，进入CCS应用窗口。如下图所示。 系统仿真 打开工程文件 ，运行程序 ，DSP开始仿真 系统仿真 系统仿真 开始进行参数的设置: 开始地址的设置 采集缓冲区大小设置 显示数据的大小设置 DSP的数据类型设置 自动缩放 最大y值 CCS3.0仿真PWM波形 系统仿真 电机驱动芯片只需要DSP为其输入一个正常的CLK信号即可完成驱动，利用DSP的GPIOA7（PWM/IO复用脚）输出电机驱动所需的CLK信号。所以经过进一步的修改和调试，最终得到我们所需要的频率为1KHZ的PWM波形，输出给驱动芯片以后可以有效的驱动电机的运转。 致谢 感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授！ 衷心的感谢老师们对我的培养，感谢学校给了我与这些优秀的老师和同学共同学习的机会。 谢谢观看 DSP里面有两种信号,需要1.9V和3.3V CW/CCW为低电平,为正转.为高电平反转 DSP里面有两种信号,需要1.9V和3.3V CW/CCW为低电平,