电动车控制系统设计
基于单片机的电动车控制系统设计
北京 ：化学工业 出版
此 ，正确合理选择送水泵站的水泵和供水 方式 ，采取最大 限度 的节能措施 ，可 以大幅度地降低 电力 消耗 ，最直接 的
节约生产成本 。
［ 高湘 ． ４ 】 给水工程技 术及工程 实例
出版 社 ，２ ０ ． ０２
北京 ：化学工业
当然 ，也 可以在正确合 理选择水 泵和供水 方式 的基
（ 匕 机化） ０ 年 期 困 塑｜ 行 比较 ，以判断换相 的正确 性 ；Ｍ Ｓ Ｅ Ｏ Ｆ Ｔ驱 动电路 由 Ｉ ２ ０ 把上管 和下管控制信 号 Ｒ １３ 进行放大 ，驱动大功率管。 ｓｔ ｏ、速度传感器接 口 ｓ 、速度限定 接 口 Ｓ Ｐ Ｅ，ａ 位传感 相 器输入接 口 ａｅｓｒ 相位传感器输入接 口ｂ ｅｓｒ 相 Ｓｎｏ，ｂ Ｓｎｏ，ｃ 位传 感器 输入 接 口 ｃｅｓｒ Ｓ ｎｏ、一个 模式 开 关接 口 Ｋ Ｏ Ｍ Ｄ、 刹车开关接 口 ｋ Ｒ 、面板接 口Ｐ ｎｌ ＢＫ ａｅ 。本系统还设置 了过 压 、欠压 、过流 、过热等保护环节 ，并根据简单可靠原则 设计 了系统具体 的保护电路 。
础上 ，通过采用 变频器对 自来水厂送水泵站 中的水泵进行 变速调节 ，从而进一步达到节能降耗的效果 。但是 ，先进 的调速设备价格较为 昂贵 ，一次性投资较大 ，因此当管网
［ 谌永红． ５ ］ 给水排水 工程
社 ，２ ０ ． ０８
北京 ：中 国环境科 学出版
（ 稿 日期 ：２ ０ — ８ ２ ） 收 ０８０—７
开发 研究 与
１ 电动 自行 车控 制器基本功 能
电动车核心技术包括 ３ 个方面 ：电机与传 动、 控制器与控制技术 、电池 ，涉及 电气 、电力电子 、 控制 、机械 等多学科 。 目前 ，我 国对 电动 自行车 的研究 已经进入实用阶段 ，具有相对成 熟的技术 ，
电动车充电站的布局及控制系统设计
电动车充电站的布局及控制系统设计随着城市的不断发展和汽车数量的极速增长，传统燃油车的排放问题已经受到越来越多的关注。
作为一个新兴行业，电动汽车逐渐受到消费者的青睐，而电动车充电站则成为了电动汽车普及的关键。
本文将从电动车充电站的布局以及控制系统设计两个方面进行探讨，为电动车充电站的建设提供一些思路与帮助。
一、电动车充电站的布局设计1. 充电桩的数量与布放首先，要根据充电桩的数量和充电速率，确定充电站的规模。
一般情况下，一根充电桩的充电速率为6-7 kW，而电动汽车车辆型号和电池容量不同，充电时长也会有所不同。
因此，在设计充电站时，需要考虑充电桩的数量和充电速率，以便满足用户的需求。
其次，在选择一个合适的场地时，需要考虑周边的环境条件，如光照、交通、安全等。
充电站应该尽可能靠近主干道以方便电动汽车的进出，同时安全设施也需要得到足够的保障。
在布放充电桩时，有两种常见的布局方式。
(1) 线性布局线性布局是指把充电桩沿着一条直线依次排列，以便于在有限的场地内增加更多的充电桩。
线性布局有利于视觉效果，但缺点是会消耗过多的场地，加大成本。
因此，对于场地较为宽敞的充电站而言，适用于线性布局。
(2) 矩形布局矩形布局是指把充电桩布置在一个矩形框架内，车辆可以在其中任意停车并可从任意充电桩充电。
相比线性布局，矩形布局可以节省较多的场地，但车辆停放时可能存在灵活性的问题。
因此，在选择布局时，需要根据场地大小、停车需求和成本控制等方面进行综合考虑。
2. 充电站的建筑设计在建筑设计上，充电站的外观应该简洁大方，便于人们辨识和使用。
同时，建筑设计要考虑充电站的周边环境和相关法规与标准。
在夜间，充电站上应该有充足的照明设备，保证用户在使用时的安全。
此外，充电站内部设施的布局也需要合理。
在存放充电设备的房间内，需要进行隔离与通风，防止因充电设备故障引起的火灾等安全隐患。
另外，还需要设置一个监控系统，对充电设备进行实时监控与管理。
太阳能电动车充电控制系统的设计
太阳能电动车充电控制系统的设计摘要：本文主要从太阳能电动车充电系统控制的各个技术要素出发，分析mc9s12dg128单片机控制系统，以及其主要控制芯片接收蓄电池两端的电压、电流等分析，并进一步控制充电的电路进程，实现蓄电池的充电效果。
并从最大功率点的跟踪控制、蓄电池选择、电源及充电保护电路设计、单片机控制系统设计等方面给予细致的程序分析和技术综合运用，更好的实现太阳能电动车充电控制系统的设计的全面优化。
关键词：太阳能电动车充电控制系统设计在太阳能电动车充电控制系统的设计上，主要围绕基于mc9s12dg128单片机的整体设计，并实现全数字化的太能能电动车控制系统，对电池组件以及相关特性进行全面的研究，尤其是在avr 单片机系统控制下，对直流电进行有效的转换，并给与充电保护、过电保护，从而延长蓄电池的寿命，提高整体的性价比和可靠性。
1、太阳能电动车充电控制器系统运用研究在太阳能电动车控制系统的整体分析上，主要是采用光伏效应的系统应用，并能过将太阳光的辐射直接给予转换，实现电能的运用，并通过控制电路、驱动器行驶的效果，因此，从整体的控制器来看，包括有太阳能电池阵列、蓄电池组和电机控制器等几部分组成。
其中，对于充电控制系统采用蓄电池过充、过放的保护措施，更好的提高充电系统的整体效能。
其中还包括有阳能光伏电池阵列、蓄电池充放电控制、mc9s12dg128单片机控制系统、遥控模块、显示以及电机驱动电路等几部分，因此，对于充电控制系统的设计是一个重要的环节。
2、太阳能电动车充电系统控制器硬件设计2.1 电源与充电系统的电路保护设计在太阳能电动车的控制器系统的充电功能上，可以选择合适的太阳能电池和蓄电池，在整体的充电功能上，发挥出avr单机片的工作原理，并更好的实现控制系统的硬件需要。
其中，avr单机片的工作电压为5v，但是，由于受到太阳光照的影响，尤其是蓄电池电压呈现值数不稳定的现象，在经过lm7805稳压后，可以再一次供给avr单机片，从而实现整体的功能应用。
基于DSP的纯电动车驱动控制系统设计
构成 了 电动 车 动 力 总 成 。经 实 车 路 试 验 证 该 驱 动控 制 系 统性 能 良好 ，达 到 预期 设 计 目标 。
关键词 ：电动车 ；异步电机 ；矢 量控 制 ；无速度传感器 ；Ｔ ３０ ２０ ； ＭＳ２ Ｆ ８ ８
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ３ Ｍ ０ ． Ｍ ４ ；Ｔ ３ １２ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ —８ ８ ２ １ ）３０ ９ —４ ０ １６４ （０ １ ０ —０ ７０
电动车控制器方案
电动车控制器方案电动车控制器方案1. 引言电动车控制器是电动车的重要组成部分，主要负责对电动车的电力系统进行控制和管理。
电动车控制器的设计方案不仅关乎电动车的性能和驾驶体验，还涉及到电动车的安全性和可靠性。
本文将介绍一种电动车控制器的设计方案，旨在提供一个高效、稳定、可靠的电动车控制器解决方案。
2. 控制器功能需求在设计电动车控制器之前，我们首先需要明确控制器的功能需求。
一般而言，电动车控制器的功能需求包括以下几个方面：- 电动机控制：控制电动机的启动、加速、减速、制动等操作。
- 速度控制：根据驾驶者的控制指令调整电动车的速度。
- 转向控制：通过控制电动车的转向机构实现转向功能。
- 电池管理：监测电动车的电池状态，避免过充、过放等不良情况。
- 故障保护：监测电动车系统的故障状态，及时进行保护措施。
3. 硬件设计方案3.1 控制器芯片选择在设计电动车控制器时，首先需要选择合适的控制器芯片。
常见的控制器芯片有TI的MSP430系列、ST的STM32系列以及NXP的LPC系列。
选择芯片时需要考虑其计算能力、外设接口、功耗等因素。
3.2 电机驱动电路电机驱动电路是电动车控制器中的关键部分，主要负责对电动机进行驱动。
常见的电机驱动电路包括直流电机驱动电路、无刷直流电机驱动电路等。
根据控制器芯片的外设接口选择合适的电机驱动电路。
3.3 传感器接口电路为了实时监测电动车系统的状态，电动车控制器通常需要与多个传感器进行连接。
常见的传感器包括速度传感器、转向传感器、电池状态传感器等。
需要设计合理的传感器接口电路，确保传感器数据的准确性和可靠性。
3.4 通信接口设计电动车控制器往往需要与其他系统进行通信，比如与仪表盘进行通信、与电池管理系统进行通信等。
通信接口设计涉及到通信协议的选择、接口电路的设计等方面。
4. 软件设计方案4.1 控制算法设计电动车控制器的控制算法设计是实现电动车各种功能的核心。
控制算法需要根据控制信号和传感器数据进行精确计算，并实现电动车的准确控制。
电动汽车电子控制系统设计
电动汽车电子控制系统设计摘要首先，根据电动汽车的特点，给出了电动汽车的设计思路，分析了城市交通的特点，提出了小型纯电动汽车的性能指标，设计了小型纯电动汽车的电气系统总体，对各个控制单元的功能进行了分析。
其次，建立了电动汽车动力系统数学模型，基于电池组输出能量与电动汽车消耗能量相等的原则，给出了电动汽车续驶里程的计算方法，并对其影响因素进行了分析，为电动汽车的研究开发提供了理论基础。
再次，探讨了电动汽车的优化设计方法，建立了整车及各个组件的数学模型和Simulink仿真模型。
最后，基于PLC和变频器设计了驱动控制系统的软硬件结构，该控制系统能够对电动汽车的转向、前进、倒车、停止、制动进行较为精确的控制，可以为电动汽车驱动控制器的设计提供新的参考。
关键词电动汽车,参数优化,系统仿真,自动控制,可编程控制器1绪论纯电动汽车是以二次电池为储能载体，二次电池以铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池为主。
由于二次电池目前在储电量、充放电性能、使用寿命、成本等方面无法与内燃机相比，因此近一时期以来，研究进展不大，大多数研究单位已将研究目标转为混合动力汽车。
续驶里程有限:目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100～300km，且这个数字通常还需要保持适当的行驶速度及具有良好的电池管理系统才能得到保证，而绝大多数电动汽车在一般行驶环境下的续驶里程只有50～100km。
比起传统燃油汽车而言，电动汽车的较短续驶里程成为其致命的弱点。
成本过高:目前各式电动汽车能示范运行的，都是在原燃油汽车的底盘、车厢基础上改装而成的，即将发动机、油箱等系统全数拆下，然后装上电机、电池等相关配套设备就形成电动汽车。
电池、电机及其控制器技术复杂，其成本太高，另外也由于采用一系列新材料、新技术，致使电动汽车的造价居高不下。
蓄电池性能难以满足要求:电动汽车使用的普通蓄电池的寿命最多为4年，与燃油汽车的寿命相比太短。
若采用动力足、寿命较长的电池，其成本较高。
基于PLC的电动车智能车库控制系统设计
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光电驱动电动车的研究—电动机控制系统设计
目录
1绪论1
1.1当前电动自行车发展状况1
1.2电动自行车改进方案2
2无刷直流电动机2
目前,电动车所使用的直流电机大多数采用有刷电机，其特点是体积小,功率大[1]。根据实践经验,控制器的损坏,大多是由于驱动管损坏而引起其他元器件损坏。因此，控制器的好坏主要取决于功率驱动管的负载能力。电动自行车用电机功率大多是在150～180 W之间，采用36V/ 48V电池供电，额定电流在4.5～5A。电动自行车用电池为铅酸蓄电池，电池过充电和过放电均会缩短电池寿命。大电流放电还会引起控制器中功率驱动管的温度急剧上升，损坏驱动管，以至于损坏控制器，因此控制器必须有防止过充电保护。控制器设计应确保电机工作在额定电流范围内，允许有一定的过载能力和大电流自动保护功能，以保护电池和功率驱动器件。使用刹车时，控制器要禁止输出。为了防止过放电，控制器要对供电电压随时进行检测，一旦低于阀值(一般为标称电压的0. 85)关闭控制器输出。
5.3控制器技术参数21
5.4路22
6结束语23
致谢23
参考文献24
附录电机控制系统电路总图25
1绪论
随着现代社会的不断进步，环境和能源问题越来越受到人们的重视。无污染、低噪声和节能的电动交通工具已经成为世界各国研制开发的热点。电动自行车作为一种有效替代燃油车的绿色交通工具，拥有节能、环保、便捷三大优点，在减轻或消除城市环境污染方面将发挥着越来越大的作用。电动自行车中控制器是最关键的部分。目前，电动自行车所采用的控制器电路原理基本相同或接近。电动自行车在正常运行过程中，控制器可以通过信号采集与处理，将运行速度、电压状况等提供给显示部分。
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物理与电子工程学院《自动控制原理》课程设计报告书设计题目电动车控制系统设计专业：自动化班级： 2012级自动化二班学生姓名: 金世传学号: 2012341232指导教师：樊炳航2015年6月22日物理与电子工程学院课程设计任务书专业：自动化班级： 2012自动化本科2班摘要本设计依据经典自动控制原理，首先在理论上从时域和频域两个方面分析了火星漫游车转向控制系统的稳定性，并借助仿真软件MATLAB（矩阵实验室）绘制了其频域特性图像。
最后使用校正原理中串联超前校正法和三频段概念对该系统在频域上进行了串联超前校正，使其达到一定的稳定要求。
在分析的过程及校正的过程中大量使用了仿真软件MATLAB（矩阵实验室），其绘制出来的曲线精准、清晰，保证了结果的可靠性和准确性。
关键词：电动车控制；自动控制原理；MATLAB目录0 引言 ......................................................................................... - 1 -1 概述 ......................................................................................... - 1 -2 数学模型.................................................................................. - 2 - 3系统稳定性分析.......................................... 错误！未定义书签。
3.1时域分析法............................................ 错误！未定义书签。
3.2根轨迹分析法........................................ 错误！未定义书签。
3.3频域分析法............................................ 错误！未定义书签。
4 心得体会.................................................................................. - 8 - 参考文献 ..................................................................................... - 8 -附录 ............................................................................................. - 1 -0 引言随着时代的变迁，电动车已成为未来交通工具的主力军。
电动车环保节能，制造工艺简单，可以大批量生产，使用方便，不仅如此，还可以回收利用，是新时代发展前进的科技产物，未来有很大的发展空间。
1 概述本设计的主要目的是研究电动车控制系统的稳定性分析。
如图1-1（a），是近年来使用广泛的电动车，该电动车以电池为储能元件，后轮和前轮是由电动机将电能转化为动能，提供行驶的动力。
配合车档位的油门装置实现调速功能。
其原理图如图1-1（b）图1-1(a)图1-1（b）2 数学模型2.1 整流装置数学模型经过查阅相关资料，整流装置采用由MOSFET、IGBT或GTO等全控型电力电子器件构成的桥式电路，可近似看作为一阶惯性环节，则整流装置的数学模型为：式(2-1-1) 式中，为电力电子器件的放大倍数，为桥式整流电路的失控时间2.2他励直流电动机动态数学模型他励直流电动机在额定励磁下的等效电路如图2-2-1所示，假定动态主电路电流连续，动态电压方程如式（2-2-1）。
式(2-2-1) 忽略粘性摩擦，则电动机轴上的动力学方程如式（2-2-2）。
式(2-2-2)其中，是包含电机空载转矩在内的负载转矩，是电力拖动装置折算到电动机上的飞轮惯量。
额定励磁下的感应电动势和电磁转矩分别如式（2-2-3）和（2-2-4）所示。
式(2-2-3)式(2-2-4)其中，是电动机额定励磁下的转矩系数为方便计算，我们定义下列时间常数：表示电枢回路电磁时间常数，式(2-2-5)表示电力拖动系统机电时间常数，式(2-2-6) 将式（2-2-3）、式(2-2-4)、式(2-2-5)和式(2-2-6)代入式(2-2-1)和式(2-2-2)中，整理可得：式(2-2-7)式(2-2-8)式中为负载电流，在零初始条件下，对式(2-2-7)和式（2-2-8）进行拉普拉斯变换，最后便可得到下列式（2-2-9）和式（2-2-10）。
式(2-2-9)式(2-2-10)将式（2-2-9)和式（2-2-10)绘制成结构框图得图2-2-1 电动机模型忽略电动机的负载扰动，也即忽略，则电动机的数学模型如下：式(2-2-11)为了方便计算，暂且人为设定电动机的各参数：1l T s =， 1.8m T s =，1.32min/e C V r =⋅，2s K =，0.1s T s =，再2.1章节结合本章节内容便可得到图1-1-2所示的电动机控制系统的结构框图，如图（2-2-2）所示图2-2-2 系统结构框图3系统稳定性分析3.1时域分析法忽略转速调节控制器ASR ，则可以得到图2-2-2所示系统在单位负反馈下的闭环传递函数如式（3-1-1）所示：3442)(230+++=S S S S G 式(3-1-1)使用MATLAB 绘制的单位阶跃响应如图3-1-1所示，（程序见附录1）图3-1-1 单位阶跃响应 由闭环传递函数可知，该系统是一个高阶系统，其闭环极点和零点在左半s 开平面上虽有各种分布模式，但距虚轴的距离各有不同，距虚轴最近的极点周围没有闭环零点，其他的极点又远离虚轴，则这个极点岁时间的推移衰减速度缓慢，在系统的响应过程中起到主导作用，这样的闭环极点称作闭环主导极点。
对与高阶系统，其动态性能指标的确定比较复杂，工程上常采用闭环主导极点的概念对高阶系统进行近似分析。
根据式（3-1-1)求得极点为:1P =（-3，0）， 2P =（-0.5，-1.5）3P =（-0.5,1.5 ）使用matlab 绘制的零极点分布图如图3-1-2：（程序见附录2）图3-1-2 0()G s 系统零极点分布图在图3-1-2中，可以明显的看出，2P 和3P 这对共轭复根最靠近虚轴，并且1P 这个极点远离2P 、3P ，则可以认为2P 和3P 这对极点为主导极点。
根据主导极点的概念，可以用主导极点构成的二阶系统的动态性能指标进行对三阶系统的评动态性能估。
2P 、3P 组成二阶系统为：11)(21++=S S S G 式(3-1-2)3.2根轨迹分析法1、根轨迹的起点和终点由图2-2-2可得到系统的开环传递函数如式(3-2-1）所示，根轨迹的起点为 （-10，0）、（ -0.5，0.553）、（-0.5，-0.553），终点为无穷远处。
1442)s (230+++=S S S φ 式(3-2-1）2、根轨迹的分支数、对称性、连续性 分支数为3，关于X 轴对称。
3、根轨迹的渐近线式(3-2-2）由式(3-2-2）解得与实轴的交角a ϕ,K=0、1、2时：π/3、π、5π/3。
式(3-2-3）由式(3-2-1）开环系统传递函数可得，n=-4，m =0，则根据式(3-2-3）可以求得=-1.33，则渐近线和实轴交点为（-1.33,0）。
4、根轨迹在实轴上的分布根轨迹的分布区间为：[-1，-0.38]、[-∞ -2.63]。
5、根轨迹的分离点与分离角由公式可解得分离点：d=-0.667。
6、与虚轴的交点令s=j ω,代入式(3-2-1），同时使实部为0，可以解得和虚轴的交点为（0,2）和（0，-2）。
使用matlab 绘制的根轨迹图如图（3-1）。
（程序见附录3）图 3-2-10()sϕ系统的根轨迹根据根轨迹图， K在[0 0.0926]区间内，有相同的实根，处于过阻尼状态，系统无超调，K在[0 7.8]对应的存在两个具有负实部的共轭复根和一个正虚根，阶跃响应为衰减震荡过程，当K在[7.8 +∞]时，存在正实根，则阶跃响应为发散不收敛的。
由图 3-2-1所示的根轨迹图，结合主导极点的概念，左侧实轴上的根轨迹忽略不计，从而用二阶系统近似三阶系统的动态性能，则当取某一K值时，将对应有一对共轭复根，它们构成一个二阶系统，则可以实现系统的分析，求得相应的动态指标。
3.3 频域分析法控制系统中的信号可以表示成不同频率正弦信号的合成，系统的频率特性反映了正弦信号作用下系统响应的性能，应用频率特性研究线性系统的经典方法称为频域分析法。
利用matlab绘制0()sφ系统的开环频率特性，如图3-3-1所示。
（程序见附录4。
）图3-3-1 开环频率特性由图3-3-1可知，在幅频曲线大于零时，相频曲线未穿越-180°线，则N=0，0()s的开环正实部极点个数P=0，则有闭环正实部极点个数Z=P+2N=0，系统稳定，其中相角裕度为85.6°，幅值裕度为17.5dB4、心得体会通过此次的系统控制设计，使我的理论知识有所巩固，以实践加深对理论的运用，是学好系统控制的好方法。
没有与工业生产技术结合的技术是不成熟的技术，唯有与工业接轨，不断的更新自己的理念，做到更好。
参考文献[1]胡寿松.自动控制原理(第五版)[M] .北京：科学出版社.2007.[2]张德丰. MATLAB控制系统设计与仿真[M] .北京：电子工业出版社.2010[3]王暄，曹辉，马永华 .《电机拖动及其控制技术》[M]中国电力出版社 2010-7-1附录附录1>> num=2;>> den=[1 4 4 1];>> g=tf(num,den)>> G=feedback(g,1)>> t=0:0.01:15;>> step(G,t)附录2num=[2];>> den=[1 4 4 3];>> g=tf(num,den)>> zplane(num,den)>> zpk(g)附录3>> num=[2];>> den=[1 4 4 1];>> rlocus(num,den)附录4>> num=[2];>> den=[1 4 4 1];>>kaig=tf(num,den);>> margin(kaig)课程设计成绩评定表。