基于CAN總線(xiàn)的電動(dòng)汽車(chē)數(shù)字控制系統(tǒng)研究
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系統(tǒng)軟件模塊包括：控制策略模塊、系統(tǒng)參數(shù)配置模塊、運(yùn)行監(jiān)控及故障指示模塊、CAN通信總線(xiàn)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、配置數(shù)據(jù)交換模塊、報(bào)表打印模塊、與其他軟件的接口模塊等。其中控制策略模塊和CAN總線(xiàn)通信模塊是主要的功能模塊。
由于控制器是多變量輸入，為了適應(yīng)控制對(duì)象結(jié)構(gòu)和參數(shù)變化范圍大、對(duì)象數(shù)學(xué)模型難于建立的特點(diǎn)，控制策略模塊采用了模糊控制方法。模糊控制的基礎(chǔ)是知識(shí)庫(kù)，當(dāng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息通過(guò)CAN總線(xiàn)輸入到控制器后，經(jīng)過(guò)模糊推理和模糊決策獲得輸出量，可使整車(chē)獲得最佳運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)儀表顯示及優(yōu)化控制。CAN總線(xiàn)通信軟件主要包括節(jié)點(diǎn)初始化程序、報(bào)文發(fā)送程序、報(bào)文接收程序以及CAN總線(xiàn)出錯(cuò)處理程序等。在初始化C8051F040內(nèi)部寄存器時(shí)注意使得各節(jié)點(diǎn)的速率必須一致，而且收、發(fā)雙方必須同步。報(bào)文的接收主要有中斷和查詢(xún)兩種接收方式，為提高通信的實(shí)時(shí)性，保證接收緩存器不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出現(xiàn)象，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用中斷接收方式實(shí)現(xiàn)CAN的通信過(guò)程。中斷服務(wù)程序流程圖如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/163824.htm
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和采集卡，將表征電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行狀況的物理量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量采集至各個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)，在對(duì)數(shù)據(jù)位值轉(zhuǎn)換、軟件濾波和必要運(yùn)算后，通過(guò)CAN總線(xiàn)將信息送往多能源控制器。CAN節(jié)點(diǎn)控制模
塊需要采集的主要信號(hào)有：
1)動(dòng)力裝置的冷卻系統(tǒng)：檢測(cè)水溫、油溫、油壓力、啟動(dòng)故障、水溫過(guò)高／低等；
2)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)：檢測(cè)電壓、電流扭矩、功率、轉(zhuǎn)速、電機(jī)狀態(tài)、車(chē)速、電機(jī)故障、加速踏板位置、制動(dòng)踏板位置、離合器狀態(tài)、鑰匙信號(hào)、檔位等；
3)電池管理系統(tǒng)：檢測(cè)SOC、電池電壓、電池電流、電池溫度、電池充/放電、電池故障等。
現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)以其高性能、高可靠性和高性?xún)r(jià)比，被越來(lái)越多地應(yīng)用于車(chē)用電控單元和儀表系統(tǒng)之中。在電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)中采用CAN總線(xiàn)技術(shù)，不僅組網(wǎng)自由，擴(kuò)展性強(qiáng)，實(shí)時(shí)性好，可靠性高，而且具有自診斷和監(jiān)控能力，它是一種十分有效的通信方式。
5 結(jié)論
本文介紹了基于單片機(jī)C8051F040的CAN電動(dòng)汽車(chē)數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程，給出了硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖和軟件設(shè)計(jì)思路，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，CAN電動(dòng)汽車(chē)數(shù)字控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠，具有良好的應(yīng)用前景。
評(píng)論