电动汽车电机控制器软件设计
基于AUTOSAR的电动汽车驱动电机控制系统设计与实现
3、传感器与执行器设计：传感器负责采集电机的状态信息，如转速、电流、 温度等，并将信息传递给电机控制器。执行器则根据控制器的指令来调整电机的 运行状态，如扭矩输出、速度等。
4、通信接口设计：基于AUTOSAR的电动汽车驱动电机控制系统采用CAN （Controller Area Network）或LIN（Local Interconnect Network）等通信 协议进行数据传输。这使得各个组件之间的数据交互更加稳定和可靠。
三、结论
用于电动汽车的永磁同步电机驱动控制系统是现代电动汽车的核心部分，对 于车辆的性能和效率起着决定性的作用。在设计和实现该系统时，需要充分考虑 到系统的稳定性、可靠性和效率性，同时要结合实际使用情况进行持续的优化和 升级。只有这样，才能为电动汽车的发展提供有力的支持。
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一、AUTOSAR与电动汽车驱动 电机控制系统
AUTOSAR是一种面向服务的架构，它为汽车电子控制单元（ECU）提供了一套 统一的接口和规范。这使得不同供应商的ECU能够相互协作，从而实现更高效和 可扩展的系统设计。对于电动汽车的驱动电机控制系统来说，AUTOSAR提供了新 的设计和实现的可能性。
基于AUTOSAR的电动汽车驱动电机 控制系统设计与实现
目录
01
一、AUTOSAR与电动 汽车驱动电机 三、优势与挑战
04 四、未来展望
05 参考内容
随着全球对环保和能源转型的重视，电动汽车（EV）已经成为交通产业未来 的重要发展方向。在EV的核心技术中，驱动电机控制系统扮演着重要的角色，它 直接决定了车辆的性能和效率。近年来，AUTOSAR（AUTomotive Open System ARchitecture）作为一种开放和标准化的汽车电子架构，正在被广泛地应用于EV 的设计与开发。本次演示将探讨基于AUTOSAR的电动汽车驱动电机控制系统的设 计与实现。
电动汽车用永磁同步电机控制器设计
0引言
电动汽车以电机作为驱动机构。上
转
较高的转速输出能力，
于汽
车 同 工作 同的
。对于电动汽
车驱动电机，
电动汽车需具有好的转矩
输出性能， 可能提高电机转矩输出能力；而在
高 ，当电机转
，电机
电动
随转
，当达到额定转 ，反电动势
达到逆变器的最大值， 若采取弱磁控制，
控制器会出现饱和失效现象，使电动汽车的性能
指标降低。交流电机矢量控制是将电流分解为转
测试。
1控制器硬件设计
本文设计的电动汽车用PMSM控制器技术指
标如下:额定电压600 V,额定功率36 [W,额定转
速5 600 r/min，额定转矩61.4 N・@。峰值转矩
180 N・m，峰值功率56 kW，持续时间1 min；最高转
速7 500 r/min，长 运行。控制器最
于
95%，重量小于10 kg。位置 感器采用旋转变压
发动机汽车相比,电动汽车起动力 、
，
了
,
,行
，
⑴。永磁同步电机(PMSM)作为
电动汽车动力机 ， 工作
转交 、 电动
和发电 ，且要求同 较大的 能力和较
的
， 控制器是实现电池直流电源
向三相交流电源转换的装置，驱动PMSM输出
力能*2+。
电动汽车 高
电动汽车整车控制器设计及测试
电动汽车整车控制器设计及测试黄其;薛利昆;罗玲;王伟建【摘要】电动汽车无排放、低噪声、乘坐舒适,现已得到广泛应用.整车控制器VCU是电动汽车控制的中心,接收驾驶员的操作指令,实时监控电池管理系统、电机系统和其它附件的状态,运算处理后将控制指令发给汽车各个部件.该文采用英飞凌XC2267M-单片机开发了电动汽车整车控制器,介绍了硬件结构和主要程序功能;并根据其功能和信号类型设计了测试系统,包括信号板(开关量和模拟量输入,输出显示)、USBCAN通信卡和LabVIEW上位机,上位机模拟各个部件收发CAN报文、同时显示整车运行状态,测试系统可以配合整车控制器完成各项性能测试.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2019(034)003【总页数】6页(P14-18,37)【关键词】整车控制器;英飞凌XC2267M;USBCAN;LabVIEW【作者】黄其;薛利昆;罗玲;王伟建【作者单位】国家精密微特电机工程技术研究中心,贵阳550081;西北工业大学自动化学院,西安710072;西北工业大学自动化学院,西安710072;西北工业大学自动化学院,西安710072;西北工业大学自动化学院,西安710072【正文语种】中文【中图分类】U469.7电动汽车以电机为驱动机构，与传统燃油发动机汽车相比，起动力矩大、加速快，变速箱噪声减少，行驶中没有尾气排放，应用越来越广泛[1]。
电动汽车的三大核心部件为整车控制器VCU（vehicle control unit）、电池管理系统BMS （battery management system）和电机控制系统MCU（motor control unit），通过控制信号线束（通常采用CAN 总线）和电力线束相互连接[2]，如图1 所示。
整车控制器VCU接收驾驶员的操作指令，并实时监控整车附件、电池系统及电机系统部件的状态，向附件和电机系统发出控制指令。
电池管理系统BMS 主要完成电量检测、保护、状态预测、充放电控制、电流均衡等功能[3]。
《电动汽车车载控制器软件功能测试规范》报批稿
T/CSAE XX – 2019ICS 32.020T40团体标准T/CSAEXX－2019电动汽车车载控制器软件功能测试规范Test Specification for Software function of vehicle Controller forElectric vehicles（终审稿）目次前言引言1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (1)4测试过程要求 (2)4.1测试准备阶段要求 (2)4.1.1主要活动 (2)4.1.2测试计划 (2)4.1.3 准入条件 (6)4.1.4 入口质量要求 (6)4.1.5 出口准则 (6)4.1.6 测试环境准备 (6)4.2 测试实施阶段要求 (9)4.2.1 对测试需求的分析要求 (9)4.2.2基于需求的测试用例设计要求 (9)4.2.3基于经验的测试设计 (15)4.2.4基于安全的测试 (15)4.2.5测试执行 (18)4.3测试结束阶段要求 (19)5.测试问题管理要求 (20)5.1问题状态 (20)5.2问题确认 (20)5.3测试问题修改 (21)5.4测试问题关闭验证 (21)5.5测试问题评审 (21)5.5.1问题评审总体要求 (21)5.5.2问题评审人员要求 (21)5.5.3问题评审流程要求 (21)5.5.4问题评审结论要求 (22)5.6测试问题跟踪 (22)5.7测试问题总结 (22)5.8测试问题分析 (22)6.测试人员能力要求 (22)6.1汽车业软件测试知识基础框架体系概述 (22)6.2体系的基础 (23)6.3体系的内容 (23)6.3.1概述 (23)6.3.2汽车软件测试助理 (23)6.3.3汽车软件基础级测试员 (23)6.3.4汽车软件测试工程师 (23)IIT/CSAE XX – 20197.供应商控制器管控要求 (24)7.1控制器供应商测试实施方法 (24)7.1.1委托第三方测试机构进行测试 (24)7.1.2委托第三方测试机构审查 (24)7.2第三方测试机构资质要求 (24)7.2.1第三方测试机构企业定位 (24)7.2.2人员团队要求 (24)7.2.3测试环境要求 (24)7.2.4测试设计与执行能力要求 (25)7.3控制器供应商第三方委托测试的要求 (25)7.3.1控制器供应商样件管理要求 (25)7.3.2控制器供应商测试输入物的要求 (26)7.3.3控制器供应商项目时间要求 (26)7.3.4控制器供应商项目测试计划要求 (26)7.3.5控制器供应商测试问题管理要求 (26)7.3.6控制器供应商测试整改要求 (26)7.4委托第三方测试机构测试流程 (26)7.4.1第三方测试机构定点 (26)7.4.2项目启动 (26)7.4.3测试输入物交付及审核 (27)7.4.4测试用例开发 (27)7.4.5测试环境开发 (27)7.4.6测试执行 (27)7.4.7测试报告交付 (27)7.4.8回归测试 (27)7.4.9测试结束 (28)7.5委托第三方测试机构审查流程 (28)7.5.1第三方测试机构定点 (28)7.5.2第三方测试机构审查计划制定 (28)7.5.3测试输入物交付 (28)7.5.4第三方测试机构审查测试用例 (28)7.5.5第三方测试机构测试环境开发 (28)7.5.6第三方测试机构抽查测试 (28)7.5.7第三方测试机构审查结项 (28)8.自动化测试 (29)8.1自动化测试的实施背景 (29)8.1.1回归测试与工程变更 (29)8.1.2具有与时间相关的非功能性要求 (29)8.2自动化测试脚本要求 (29)8.2.1测试环境配置与初始化 (29)8.2.2信号访问路径 (29)8.2.3测试语言 (29)III前言本文件按照GB/T 1.1-2020给出的规则起草。
新能源汽车电动驱动控制系统设计与实现
新能源汽车电动驱动控制系统设计与实现一、简介随着环境污染和能源危机的加剧，新能源汽车作为一种绿色、环保的交通工具逐渐引起了人们的关注。
其中，电动汽车因其零排放、低噪音、低能耗等优点成为发展方向。
而电动驱动控制系统作为电动汽车的重要组成部分，对于提高电动汽车的性能、稳定性和可靠性起到了至关重要的作用。
本文就电动驱动控制系统的设计与实现进行详细的讲解。
二、电动驱动控制系统的基本概念电动驱动控制系统通常由电机、电控器、电池组、控制器和传感器等组成。
其中，电机是电动汽车的核心设备，是将电能转化为机械能的装置；电控器是控制电机运转的主要设备，它控制电机的各种参数，实现电机的启动和停止、调速等功能。
电池组则是提供电能的设备，控制器则负责对电机控制器进行控制。
传感器则是对电控系统进行反馈的设备，能够实时监测电动汽车各种参数。
三、电动驱动控制系统设计的要点1. 电机与电控器的匹配电动汽车的电机与电控器之间需要进行匹配，以满足电动汽车的动力要求。
电机与电控器的匹配需要考虑多方面因素，如电机的功率、转矩、轴承载荷等。
所以对于电机与电控器的匹配需要严格按照规定进行。
2. 电动汽车控制策略控制策略是电动汽车电控系统的核心，它涉及到电池组电路的设计、电机控制方式和转速控制等。
因此，电动汽车控制策略的选择应该根据具体的车辆性能和实际驾驶需要，以达到最佳的控制效果。
3. 电池管理系统电池管理系统是电动汽车电控系统中的重要组成部分，它对电池充电和放电进行控制与管理，保证电池的正确使用和延长电池寿命。
所以电池管理系统的设计需要考虑多个方面因素，如环境温度、电池组质量、充电电流、放电电流和循环使用次数等。
4. 车辆传感器的设计传感器是电动汽车电控系统中一个极为重要的组成部分，它能够实时测量车辆各种参数的数据并反馈给控制器，从而实现对电动汽车动态和静态数据的掌控。
因此，传感器的设计需要具备高精度、高可靠性和防抖动等特点，同时需要根据不同的车型和使用场景进行个性化设计。
电机控制器软件设计规范-基于AUTOSAR的电机驱动系统报告
电机控制器软件设计规范_基于AUTOSAR的电机驱动系统报告来源 | 汽车软件前⾔纯电动汽车和混合动⼒汽车是新能源汽车产业发展的重要⽅向，同时，泛亚“电动化、智能化、⽹联化、数字化”战略的提出，使得未来车载汽车电⼦电⽓架构系统的开发越来越复杂。
汽车开放系统架构 AUTOSAR 代表的层次化、模块化、平台化技术则是汽车电⼦软件开发的重要趋势。
在电动汽车的三⼤电控系统中(电机控制、电池管理、整车控制)，电机控制作为核⼼之⼀，其软件架构的研究设计对于汽车电控系统的开发有重要意义。
本报告以电动汽车⽤驱动电机作为研究对象，以 AUTOSAR 开发架构为基础，对电机驱动控制系统软件架构设计与开发进⾏探究，并在此基础上对电机过调制控制算法以及旋变软解码技术进⾏详细研究。
电动汽车的电机控制软件基于 AUTOSAR开发的意义在电动汽车的三⼤电控单元中，电机驱动控制作为其中的核⼼，其性能⾼低对汽车动⼒性和操纵性有直接的影响。
和传统电机调速系统和伺服电机系统相⽐较，车⽤驱动电机系统的开发除了⾼功率密度、宽调速范围等性能需求外，对于安全性和可靠性也有着更⾼的要求。
提⾼车⽤电机控制软件的可复⽤性，增强系统软件的可配置性，改善系统软件的可靠性与稳定性对于车⽤电机控制系统开发有着重要意义。
旋变解码研究对于电机⽮量控制⽽⾔，往往需要获取电机的转⼦位置⾓度，⾓度的测量常⽤的⽅法有磁性编码器、光电码盘、电涡流传感器和旋转变压器等。
其中，磁编码器是基于磁阻效应或霍尔效应的轴⾓传感器，输出信号是基于转⼦位置的正余弦函数，其结构简单鲁棒性强，不受潮湿环境影响，但受⾼温和⽓隙限制；光电码盘体积⼩，分辨率⾼，抗电磁⼲扰能⼒强，但转速受限，最⾼可测转速在 3000rpm 左右；电涡流传感器灵敏度⾼，响应速度快，受环境影响较⼩，但其精度有限；旋转变压器可靠性⾼，不同环境适应能⼒强，不受温度和振动等因素影响，因此⼴泛应⽤于电梯、雷达、机载仪器等伺服系统和⼯业⾃动化领域。
电动汽车用驱动电机控制系统及实现分析
电动汽车用驱动电机控制系统及实现分析摘要：为解决汽车尾气对环境造成的污染，各种新能源汽车开始问世，而电动汽车就是其中的一种。
而作为电动汽车核心技术，其驱动电机控制系统电动汽车发展的关键要素之一。
本文将对电动汽车用驱动电机控制系统的设计方式进行详细介绍，并会对该系统算法实现进行分析，旨在提高驱动电机控制系统应用水平，为电动汽车在市场中的立足与发展提供保障。
关键词：控制系统；驱动电机；电动汽车；软件设计所谓电动汽车就是以电源为动力进行驱动行使的新能源汽车。
这种汽车不仅节能，而且对于环境的污染较小，有着较大的发展空间。
该汽车主要分为燃料电池汽车、纯电动力汽车以及混合动力汽车三种，而控制系统、动力电池以及电机则是该类型车辆的关键技术。
为实现驱动电机控制系统在电动汽车中的合理运用，业内各界人士都加大了对该系统的研究力度。
一、电动汽车用驱动电机控制系统设计方案（一）软件设计在对该控制系统软件进行设计时，为保证软件可移植性以及可读性水平，一般设计人员可以运用C语言来对软件部分进行设计。
系统软件主要负责对控制信号进行输出、系统初始化以及对中断函数进行处理等。
其中初始化包括继电器初始状态设计与初始占空比设计等内容；而系统中所运用的中断主要有HSO中断、串口接受数据终端以及档位变化终端和CAN总线中断四部分内容[1]。
在对档位变化中断进行处理过程中，设计人员要通过对非可屏蔽中断NMI来实施相应处理，以便可以对档位信号第一时间做出反应，可以有效控制因档位改变而出现的相关风险。
设计人员要将定时器T1视作是PWM波基础标准，并将周期设定在2千赫兹，同时要在运用定时器在对中断信号进行收集，一般信号收集周期会控制在250赫兹左右。
而电枢部分自己励磁要通过“PI”控制算法进行模糊计算，进而获得精准结果。
此控制器最大的优势就是可以在较大范围内，对系统控制量进行科学调整，从而实现对系统响应速度的有效提升，有效避免稳态误差的出现，确保控制系统的动态性能以及静差数值。
电动汽车用电机控制器设计规范
8.2.10
8.2.10.1
8.2.10.2
8.2.10.3
8.2.10.4
8.2.11
8.2.12
驱动电机控制器的外形和安装尺寸应符合供应商与我司双方之间协定的外形和安装尺寸要求，具体以双方确认的图纸和数据为准。
8.2.13
8.2.14
应不超过双方协商确定的数值。
8.2.15
8.2.16
——增加了机械环境术语定义（见3.2）；
——修改了4.2.1（见4.2.1.2，2016年版的4.3.1）；
——增加了信号检测精度（见4.2.2）；
——修改了电机控制器温升限制（见4.2.3，2016年版的4.2.9）；
——修改了控制器对加速踏板信号的响应范围（见4.2.4，2016年版的4.3.2）；
表1工频耐压值
最高工作电压Udmax
试验电压（均方根值）
Udmax≤60
60＜Udmax≤125
125＜Udmax≤250
250＜Udmax≤500
Udmax＞500
500
1000
1500
2000
2Udmax+1000
8.3
8.4
8.4.1
8.4.2
8.4.2.1
8.4.2.2
通过
注：
8.4.2.3
GB
GB
GB/T 2423.17
GB/T 2900.33
GB/T 4208
GB/T 13422-
GB/T 17619-1998
GB/T 18488.1-2015
GB/T 18488.2-2015
GB/T 19596
GB/T 29307-2012
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目录
中文摘要 (1)
英文摘要 (2)
绪论 (3)
1.1本课题的研究背景及意义 (3)
1.2 车用电机的主要类型及永磁直流无刷电动机的优势 (4)
1.3无刷直流电机的驱动系统 (5)
1.4本文的主要工作及内容安排 (5)
第二章永磁无刷直流电机的工作原理 (6)
2.1无刷直流电机的基本结构 (6)
2.1.1 永磁电机本体 (6)
2.1.2 电子换向器 (6)
2.1.3 传感器 (7)
2.2无刷直流电机的数学模型 (7)
2.3无刷直流电机的工作原理及控制方法 (9)
第三章永磁无刷直流电机控制器的硬件设计 (12)
3.1基于CYPRESS CY8C24533芯片的控制器构成及资源配置 (12)
3.2 PWM调制过程 (13)
3.2.1PWM输出 (13)
3.2.2峰值电流保护 (13)
3.2.3平均电流保护 (14)
3.3 AD转换 (15)
第四章永磁无刷直流电机控制器的软件设计 (17)
4.1功能需求及软件实现设计 (17)
4.2系统主程序结构 (17)
4.3定时器相关程序设计 (18)
4.4 PWM调制程序设计 (21)
4.5AD转换 (21)
4.6其他 (23)
4.6.1 电机运行函数 (24)
4.6.2 霍尔检查程序 (25)
4.6.3 MOS管检查 (26)
4.6.4 欠压保护 (26)
4.7小结 (26)
总结 (27)
谢辞 (28)
参考文献 (28)
电动汽车电机控制器软件设计
摘要：在目前全球能源危机和温室效应越来越严重的情况下，电动车以其无污染、低噪声、效率高，便于操作等优点，越来越受到人们的青睐。
电动汽车的核心是电动机，电动机中最具优势的是无刷直流电动机，而无刷直流电机的控制是电动机的关键技术。
本课题运用CYPRESS公司的CY8C24533型芯片，在控制器硬件设计的基础上，进行了系统控制软件的设计。
本文首先分析研究了车用电动机的发展动态，阐述了无刷直流电动机的优势所在。
之后针对无刷直流电动机，详细地介绍了它的工作原理、数学模型、驱动性等相关知识。
然后立足它的工作原理等知识，我对无刷直流电动机的控制器进行了大体设计，并对其关键部分如PWM、ADC进行了详细的探究；并在前文的基础上，利用了手头的资料，使用C语言对无刷直流电机控制器的软件进行编写，取得了一定的成果。
关键词：电动汽车,直流无刷电动机控制器,片上可编程系统
Software Design of
the Electric Vehicle Motor Controller
Abstract: In the case that current global energy is in a crisis and the greenhouse effect becomes more severe, the electric car with its no-pollution, low noise,
high-efficiency, easy operation and so on,is being more and more popular in
people. The core of electric vehicle is motor, and the brushless DC motor is
the most advantage of electric motor.And the brushless DC motor control
technology is the key technology of the electric motor.My issue has done a
software design of the controller of brushless DC motor on the base of its
hardware design with a chip named CY8C24533 designed by Cypress
Co.Ltd.
This paper analyzed the development of motor used on vehicle, describing
the advantages of brushless DC motor.And for brushless DC motor, this
article described a detailed presentation of its working principle,
mathematical model, driven-characteristics and so on. Then based on the
knowledge of how it works, I did a generally design with the brushless DC
motor controller,and did a detailed research of its key part like PWM、ADC
and so on;and beyond all of this above, I used C language to write a
software to control the brushless DC motor controller with some documents
by my hand,and I got a success.
Keywords: Electric V ehicle,Brushless DC motor controller,PSoC
1 绪论
1.1 本课题的研究背景及意义
电动汽车（EV）是绿色产品，是集汽车技术、电子及计算机技术、电化学技术、能源及新材料技术于一体的高新技术产品，是人类新一代的清洁交通工具。
电动汽车包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车(燃料中的化学直接转化为电能驱动汽车运行)三种类型。
其中，纯电动汽车的系统结构如下图所示。
图1.1 纯电动汽车的主体结构
与传统的内燃机汽车比较，电动汽车的优势主要有:
1．无污染，噪声低:电动汽车在运行过程中，不产生废气，被誉为“零排放”汽车，对环境保护和空气洁净十分有益。
2．能源利用率高，多样化:对电动汽车运行情况，其能源使用效率高于内燃机汽车，特别是在城市运行中，汽车走走停停，行驶速度不高的情况下，电动汽车更加适宜。
另一方面，电动汽车蓄电池充电可以采用多种能源形式，如煤炭、天然气、核能以及多种可再生能源，因此可以有效减少对石油资源的依赖。
3．结构简单，使用维修方便:电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，。