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。
电动车控制系统研究及电池管理优化
电动车控制系统研究及电池管理优化随着社会经济的发展和人们对环保的日益重视，电动车作为一种新型代步方式越来越受到人们的关注和青睐。
电动车作为一种新兴交通工具，其控制系统和电池管理的优化问题也日益被人们关注。
一、电动车控制系统电动车控制系统主要包括电机控制器、电机、电池、传感器和车载电脑五个部分。
1、电机控制器：电机控制器是电动车控制系统的核心设备，其主要功能是调整电机输出的转速和扭矩，实现给电机供电、保护电机和改变电机输出的参数等。
电机控制器的质量和性能直接影响到电动车的性能和使用寿命。
2、电机：电机是电动车转换能量的核心部件，其主要功能是将电能转化为机械能，并输出给汽车轮毂。
电机的类型和规格不同，其输出的性能也不一样，因此电机也是影响电动车性能和使用寿命的重要因素之一。
3、电池：电池是电动车的能源来源，其主要功能是储存电能，为电机供电。
电池的种类和性能对电动车的续航里程和功率输出有着重要的影响。
4、传感器：传感器是电动车控制系统中的一个关键部件，其主要功能是感受电动车各种状态参数，并提供给车载电脑处理。
传感器的准确性和稳定性直接影响到电动车控制系统的稳定性和使用寿命。
5、车载电脑：车载电脑是电动车控制系统的大脑，其主要功能是通过收集传感器提供的数据，并对控制器、电机等各个部件进行控制调整。
车载电脑的性能和稳定性直接影响到电动车行驶的安全性和稳定性。
二、电池管理优化电池是电动车的重要部件，由于电池使用寿命和性能的限制，电动车的续航里程和功率输出也受到影响。
因此，对电池进行管理和优化是电动车使用的关键。
电池管理和优化主要包括以下几个方面：1、电池选型：根据电动车的使用要求选择合适的电池，可以使电动车的性能和使用寿命得到更好的提高。
2、电池存储：将电池存储在干燥、温度适宜、充电状态适当的环境中，有助于延长电池的使用寿命。
3、充电管理：对电池进行合理的充电管理，有助于延长电池的使用寿命和提高电池的充电效率。
基于单片机的电动车控制系统设计
人拥有私家汽车 ， 汽车排放 出的一氧化碳等有害气 体， 严重污染了空气环境 ， 对人类和动植物的健康以及生态系统的平衡造 成了不利影响。因此， 绿 色出行就显得越来越重要 ， 也越 来越被人们重视 。 关键词： 单片机 ； 电动丰； 控制系统Ｉ 中圊分类号： Ｕ ２ ６ ６ ２ 变献标识码 ； Ａ
一 一 一
空 闲模式 ： ０ ． ３ ５ ｍ Ａ 掉电模式： ＜１ Ａ Ａ Ｔ ｍ ｅ ｇ ａ ｌ ６是 基 于增 强 的 Ａ Ｖ Ｒ Ｒ Ｉ Ｓ Ｃ 结 构 的低 功耗 ８位 Ｃ ＭＯ Ｓ 微控 制器 。由于 其 先进 的指令 集 以及单 时钟周 期指 令执 行 时间 ， Ａ Ｔ ｍ ｅ ｇ ａ １ ６的数据吞吐率高达 １ ＭＩ Ｐ Ｓ ／ Ｍ Ｈ ｚ ， 从 而 可 以缓减 系统 在 功耗 和处 理 速度之 间 的矛盾 。 引脚说 明 用三极管驱动继电器输出，提高了单片机 间是 ０ ． ３ ｍ ｓ ， 而在转速最大时单相霍尔传感 Ｖ Ｃ Ｃ 数字电路的电源 ４ ０ Ｈ ｚ ，即其输 出的周期 Ｇ Ｎ Ｄ 地 的驱动能力 ， 并可利用继电器将 Ａ Ｔ ｍｅ ｇ ａ ｌ ６ 器的输 出频率是 １ 端 口Ａ ｆ Ｐ Ａ ７ ． ． Ｐ Ａ ０ ） ／ 端 口Ｂ ｆ Ｐ Ｂ ７ ． ． Ｐ Ｂ ０ ） 芯片与外界隔离， 起到了保护作用 ， 并且每 是 ７ ｍ ｓ ， 符合要求。 结 语 端 口Ａ ｆ Ｂ做为 Ａ ｆ Ｄ 转换器的模拟输 个输入 与输 出均用 Ｌ Ｅ Ｄ灯进行 指示 。 如上 介绍 的是基 于 Ａ Ｔ ｍ ｅ ｇ ａ ｌ ６单 片机 入端。 端口Ａ 为 ８位双向Ｉ ／ Ｏ 口。其输出 在输 入方 面 ，利用 Ｔ Ｌ Ｐ ５ ２ １ 光 隔芯 片 ，
多功能电动车速度检测控制系统的设计
数 控 技 术
及时更新 ， 并使得控制点管理 的及 时性与现场性成为现实。 为 了进 制 点管理工 作的智能化和高效化。
步提 高 控 制 点管 理 的 效 率 ， 需 要 利 用Ｇ Ｉ Ｓ 技 术 对接 收 到 的数 据 进 行再加工处理。 当然这里也可以借助于其他的网络技术或是广播等 媒介。 将ＲＦ Ｉ Ｄ 技术应用到测绘领域， 一方面提高了测绘控制点管理 效率 ， 实现了测绘管理的智能化 ； 另一方面扩大了ＲＦ Ｉ Ｄ 技术的使用 领域 ， 促进Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 技术的成熟发展。 在测绘控制点管理 中， 将 控 制 点 数据与基础地形数据进行 整合处理 是将Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 技术与Ｇ Ｉ Ｓ 技术融合 的关键点 同时也是提高控制点管理效率 的最重要的环节。 进行系统 软件开 发时需要先分解软件 的功能 ， 然后根据功能通过 自上而下的 方法逐步进行开放， 这是系统开发过程 中采用最普遍开发方式即面 向数据流开发方式。 这种开发方式也是一种渐进的过程 ， 一般都是 在测试版本 的基础上逐渐改善功能满足客户的在最终需求， 形成最 终版本 。 通过３ Ｄ Ｓ ＭＡ Ｘ将 平 面 、 高 程 和 纹 理 等 数 据 构 建 出 现 场 的 三 维 模型 ， 再 通 过 Ｏｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ 将三维模型在Ｖ Ｂ 环 境下运行 ， 实现 ＧＩ Ｓ 的 显 示。 利 用 编程 语 言 将 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ ￣ ，示 引擎 的 虚拟 信 号 编 写 成 三 维 图 形 界面代码 ， 然后将控 制点 处的数据通过三维图形形式呈现 出。 也就 是说通 过现场监控设备如ＲＦ Ｉ Ｄ 读卡器读 取控 制点的数 据信息如 Ｉ Ｄ 、 数据变化时间或是设备 的相 关信息等 ， 并最终在大屏幕 中将这 些信息 呈现 出来并及时追踪更新 ， 这就是Ｇ Ｉ Ｓ 软件 系统在测绘领域 的二次开发。 作为Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗｓ ￣作系统 的一种标准控件 ， Ｍａ ｐ Ｘ 在一般的标准 性的环境 中都可进行可视化运行。 因此在Ｇ Ｉ ｓ 二次开发过程 中， 脱离 Ｍａ ｐ ｌ ｎ ｆ ｏ 平 台， 将地 图搜寻功 能镶嵌 到程序 中 ， 是一个非常简单 的 过程。 Ｇ Ｉ Ｓ 进行二次开发后 ， 通过增加软件的分析功能实现了现场控
智能两轮电动车VCU中控系统设计
第17期2023年9月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.17September,2023作者简介:祝必梁(1988 ),男,浙江金华人,工程师,硕士;研究方向:物联网,两轮电动车智能化㊂智能两轮电动车VCU 中控系统设计祝必梁(浙江利尔达物联网技术有限公司,浙江杭州311121)摘要:VCU 是实现车辆控制决策的核心电子控制单元㊂文章介绍的两轮电动车VCU 在防盗器功能上结合了GPS 定位㊁GPRS 网络通信㊁BLE 蓝牙通信控制系统㊂VCU 配合云服务器㊁手机终端可以实现数据实时查看,GPRS 网络通道可以实现远程控制车辆,近场无网络时可以用BLE 蓝牙通道控制车辆㊂关键词:智能中控;VCU ;电动车中图分类号:TP319㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀电动车智能化已慢慢从新能源汽车衍生到两轮电动车上[1]㊂传统两轮电动车智能化体验弱,随着客户对两轮电动车智能化的接受程度越来越高,智能改造升级也跟随新能源汽车的脚步不断升级㊂据中国自行车协会数据,2021年电动两轮车保有量为3.4亿辆,市场规模达800亿元㊂但整个行业智能化渗透率不足5%,市场前景广阔,智能化转型升级正处于风口中㊂1㊀系统整体设计概述㊀㊀VCU 中控系统主控由BLE 芯片FR8018HA 和CAT1模组NT26U 组成㊂FR8018HA 芯片支持Open 开发,负责BLE 通道的通信和VCU 控车全部逻辑㊂NT26U 是一款适用于TDD -LTE/FDD -LTE 多网络制式CAT1模组㊂NT26U 也支持Open 开发,主要负责GPRS 网络通道通信和GPS 数据采集㊂除了BLE 通道和GPRS 通道通信外,VCU 还有和电机控制器通信的485通道㊂2㊀主控模块2.1㊀CAT1模组NT26U㊀㊀NT26U 是利尔达的CAT1模组,供电电压为3.3~3.8V,采用FreeRtos 系统㊂CAT1和BLE 芯片通过UART 串口交互,CAT1串口接收的BLE 数据并通过GPRS 网络通道上传服务器,服务器数据下发CAT1数据透传给BLE 芯片,这样就间接实现了BLE 主控芯片和服务器网络通信㊂服务器原始定位信息是由定位模组L76K 通过NMEA 数据输出给NT26U,NT26U 对数据解析后上报给服务器㊂2.2㊀BLE 芯片FR8018HA㊀㊀FR8018HA 是富瑞坤的BLE 芯片,支持蓝牙V5.1㊂VCU 中控所有的控车主逻辑都由FR8018HA 芯片控制完成㊂BLE 芯片的外部通信部件有:手机㊁电机控制器㊁433钥匙㊂手机无网络状态可以选择BLE 通道和VCU 通信㊂电机控制器接收VCU 485查询指令,返回包括速度㊁里程等信息,485模块由FR8018HA 主控㊂433无线钥匙的解码信号是输出给BLE 芯片解析识别㊂VCU 中控基本控车功能有:电门ACC 控制㊁锁电机㊁轮动检测㊁一键启动按键㊁超速报警㊁震动检测㊁语音播放㊂FR8018HA 主控功能,如图1所示㊂图1㊀FR8018HA 主控功能3㊀GPS定位模块㊀㊀GPS定位模块采用L76K模组,模组电压范围为2.7~3.4V,典型值为3.3V㊂L76K可实现高灵敏度㊁高精度定位以及对定位信号的快速跟踪和捕获㊂L76K启动后定时1s输出NMEA0183数据㊂NMEA 0183是美国国家海洋电子协会为全球定位系统制定的一套标准通信协议㊂4㊀外设通信模块㊀4.1㊀433M无线模块4.1.1㊀发送模块㊀㊀电动汽车的遥控钥匙大多采用433M小无线通信㊂小无线通信需要一个发送端,一个接收端,一发一收实现数据传输通信[2]㊂发送端以遥控钥匙形式存在,采用专用的编码芯片设计,以HS5130为例:按键输入引脚K0~K3,供电引脚Vin/Vss,编码输出脚TXD㊂4.1.2㊀接收模块㊀㊀接收端接收433无线信号输出解码信号㊂解码信号输入给BLE芯片软件解析㊂中控接收模块采用集成YRB45超外差无线接收模块㊂按照发送的编码数据,字码波形有3种位码:(1)同步位syn码㊂高电平8.8a,低电平272.8a㊂(2)数据位 0 码㊂高8.8a,低26.4a㊂(3)数据位 1 码㊂高26.4a,低8.8a㊂a=35μs(可调)位码先发高电平后发低电平㊂每一帧信号字码有25位,其中有20位地址位,4位数据位和一个同步位组成㊂应用中接收端有很多无序干扰信号,BLE芯片须经过软件滤波提取正确的433信号㊂首先,需要滤除干扰信号查找syn码㊂观察有效波形和干扰波形得知有效波形syn码两个上升沿之间的脉宽是T=281.6a,a=35μs,T=9.8ms㊂干扰波形杂乱无序上升沿和上升沿的间隔大都没达到9ms,查找syn时有效条件T1上升沿间隔9~11ms,它可滤除基本干扰波形,识别到正确的syn㊂其次,需要识别data位㊂data位的位宽都是35.2a, 1 码在上升沿后17.6a的电平是高电平, 0 码在17.6a的电平是低电平,通过上升沿中断间隔17.6a采样电平就可以判断出当前数据位码㊂正常检测到一帧24位码后存储数据重新开始syn检测,采集数据时如果存在干扰信号超时70.4a没有检测到上升沿就认为异常,重新开始检测syn㊂433解码软件流程如图2所示㊂4.2㊀BLE通信㊀㊀BLE和App的交互包括3部分:BLE连接㊁鉴权㊁应用数据收发㊂BLE建立连接包含5个步骤:(1)从机广播发送ADV_IND PDU(包含了从机蓝牙地址)㊂(2)主机发送扫描请求SCAN_REQ PDU(包含了从机和主机蓝牙地址)㊂(3)从机收到扫描请求后同一个信道上回复SCAN_RSP PDU㊂(4)主机接收到扫描回复信息后发送CONNECT_REQ PDU信息㊂图2㊀433解码流程(5)广播者接收到CONNECT_REQ PDU后确认建立连接㊂系统层连接后App和BLE要进行鉴权确认双方身份合法㊂鉴权流程通过AES等对称加密方式实现消息认证㊂通信双方共享一个对称密钥,由发送方生成一个MAC值,附在消息后面,接收方计算收到消息的MAC㊂如果和收到的MAC一致,则说明没有被篡改,并且能确认发送方一定拥有相同的密钥,即认证身份㊂鉴权成功App就可以和BLE进行应用数据的交互控制车辆㊂4.3㊀GPRS通信㊀㊀GPRS通道和服务器的交互也包含3个过程: (1)智能设备主动向IoT平台发起TCP连接,与Slot 服务器建立TCP Socket连接㊂(2)连接IoT平台后,发送认证平台请求,上传OpenID㊁ProductID以及ProductKey认证平台的身份㊂成功认证平台身份后,向平台发起入网请求㊂(3)成功入网后,设备与应用便可以进行数据交互㊂4.4㊀485通信㊀㊀骑行数据行驶总里程㊁单次里程㊁行驶的速度以及电机控制器状态等信息需要VCU中控通过485定时查询电机控制器信息获取㊂485属于半双工差分信号,可实现多机通信,VCU目前只连接了电机控制器,按照不同需求可以扩展连接实现多机通信[3]㊂5㊀基本控车㊀㊀ACC控车电路用于对整车启动㊁熄火控制㊂检测ACC电路用于确认车辆的电源实际开关状态[4]㊂ACC控车原理如图3所示㊂ACC_Ctrl连接BLE芯片IO输出脚,输出高电平VBAT_ADC(电源电压)通过MOS管Q9导通到ACC 给整车供电,输出低电平Q9管断开,熄火㊂ACC_Det图3㊀ACC控车及检测原理连接BLE芯片IO输入脚,当ACC上有电源电压时,检测到低电平,ACC没有输出时检测到高电平㊂项目中ACC控制的命令入口有433钥匙㊁App㊁一键启动㊁机械钥匙㊂前3种都是通过VCU控制ACC_Ctrl来实现,机械钥匙是通过电池电源直接接入ACC打开整车电源㊂这里需要注意少数车型熄火时由于有较大车载电容而放电较慢,这时无论ACC_ctrl 还是机械钥匙关闭电源,到ACC_Det识别从低电平到高会有一个延时时间,从而影响关机音效和LED 熄火指示㊂实际测试中车载电容大熄火时ACC也会马上掉到12V以下,然后放电变缓最终掉电到0.5V 以下需要1s的时间㊂如果需要兼容这种车型ACC 检测电路可以调节电阻R67㊁R71把Q11的导通电压控制在ACC18V以上㊂如Q11VGSon>1V导通则R67可选51k,R71选3k,ACC=18V时VGSon=18ˑ3/54=1V㊂电压掉到18V以下ACC_Det就会立刻识别到车辆熄火状态,中控工作电压是24~90V也㊀㊀不会对正常的ACC输出有影响㊂VCU其它控车还有一键启动,包含两部分:按键读取和LED驱动㊂按键读取就是普通开关检测,检测到低电平认为开关按下㊂LED驱动原理和ACC控制输出原理一致,设防LED熄灭,撤防1s慢闪,启动常亮㊂轮动信号检测:检测到下降沿是认为处于骑行状态,如果规定时间内没有检测到下降沿则认为是处于静止状态㊂超速报警检测:新国标电动车需要有超速报警提示功能[5],中控只需要检测电机控制器输出超速提示IO电平即可,高电平输出报警声㊂震动检测:震动时内部弹簧会不断地将传感器两个接口像开关一样导通断开,VCU中控通过检测IO电平边沿变化判断车辆的震动状态㊂6㊀结语㊀㊀VCU中控不仅含有传统控车,还有GPRS网络通道和BLE蓝牙通道控车功能,可提高用户智能化体验㊂参考文献[1]黄晓东,许丰,邱亚楠,等.电动自行车智能化现状发展与未来[J].新能源科技,2015(6):18-22. [2]王志霞.基于MSP430的433MHz无线收发模块设计[J].办公自动化,2020(24):29-30.[3]石飞,王甲,阮颐.一种实现无极性RS-485通信的探讨[J].集成电路应用,2018(6):18-20. [4]李亚勇,蔡英凤,陈龙,等.考虑前后方车辆行驶状态的ACC系统控制方法[J].汽车工程,2019(8): 865-871.[5]黄鑫.电动自行车新国标出台有望减少超标车引发的事故[J].新能源科技,2018(2):12-13.(编辑㊀姚㊀鑫)Design of VCU central control system for intelligent two wheel electric vehiclesZhu BiliangZhejiang Lierda Internet of Things Technology Co. Ltd. Hangzhou311121 ChinaAbstract VCU is the core electronic control unit that implements vehicle control decisions.The two wheeled electric vehicle VCU introduced in this article combines GPS positioning GPRS network communication and BLE Bluetooth communication control system in terms of anti-theft function.VCU in conjunction with cloud servers and mobile terminals can achieve real-time data viewing GPRS network channels can achieve remote control of vehicles and BLE Bluetooth channels can be used to control vehicles when there is no network in the near field.Key words intelligent central control VCU electric vehicle。
基于单片机的电动车控制系统设计
基于单片机的电动车控制系统设计作者：尹洪波来源：《中国新技术新产品》2013年第05期摘要：节能环保是当今社会的一大主题，倡导绿色出行，是这一主题下的重点。
随着社会的进步、经济的发展，越来越多的人拥有私家汽车，汽车排放出的一氧化碳等有害气体，严重污染了空气环境，对人类和动植物的健康以及生态系统的平衡造成了不利影响。
因此，绿色出行就显得越来越重要，也越来越被人们重视。
关键词：单片机；电动车；控制系统；中图分类号：U266.2 文献标识码：A1 ATmega16 单片机介绍ATmega16产品特性高性能、低功耗的8位AVR微处理器；先进的RISC 结构；非易失性程序和数据存储器；JTAG 接口（与IEEE 1149.1 标准兼容）；通过JTAG 接口实现对Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位的编程；外设特点-两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器-一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/计数器-具有独立振荡器的实时计数器RTC-面向字节的两线接口-两个可编程的串行USART-可工作于主机/ 从机模式的SPI 串行接口-具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器特殊的处理器特点-上电复位以及可编程的掉电检测-6种睡眠模式：空闲模式、ADC 噪声抑制模式、省电模式、掉电模式、Standby 模式以及扩展的Standby 模式I/O和封装-32 个可编程的I/O 口-40引脚PDIP 封装， 44 引脚TQFP 封装，与44 引脚MLF 封装工作电压：-ATmega16L：2.7 - 5.5V-ATmega16：4.5 - 5.5V速度等级-0-8 MHz ATmega16L-0-16 MHz ATmega16ATmega16L 在1 MHz， 3V， 25°C 时的功耗-正常模式： 1.1 mA-空闲模式： 0.35 mA-掉电模式：< 1 μAATmega16是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8 位CMOS微控制器。
城市电动车智能定位管理系统方案设计
城市电动车智能定位管理系统方案设计一、引言城市电动车的数量日益增长，为了更好地管理和监控这些电动车的使用，提高交通运输的效率和安全性，需要开发一种智能定位管理系统。
该系统将利用现代化的技术手段，如全球定位系统（GPS）、物联网（IoT）等，实现对电动车的实时定位、路径规划、远程控制等功能，从而实现对电动车的智能管理。
二、系统需求1.实时定位：系统能够通过GPS定位功能，实时获取电动车的位置信息，并在地图上标注出来。
2.路径规划：系统能够根据用户提供的目的地信息，规划出最优的行驶路径，并提供导航功能。
3.远程控制：系统能够通过物联网技术，实现对电动车进行远程控制，包括启动、熄火、锁车等操作。
4.报警功能：系统能够实时监测电动车的状况，并在发生异常情况（如车辆被破坏、碰撞等）时，自动报警。
5.智能管理：系统能够记录电动车的使用情况，包括行驶里程、驾驶习惯、电池寿命等，并提供相应的统计和分析功能，以供管理部门参考。
三、系统设计1.硬件设计系统由电动车本身的硬件设备和管理中心的硬件设备组成。
-电动车设备：每辆电动车安装有GPS定位设备，该设备能够获取车辆的位置信息，并将其传输到管理中心。
同时，还需安装其他传感器以监测车辆状态。
-管理中心设备：管理中心设备存储和处理电动车的位置信息，提供用户界面用于实现各项功能。
同时，管理中心设备也需要与物联网平台相连，实现对电动车的远程控制。
2.软件设计系统的软件设计包括前端用户界面、后端管理系统和物联网平台。
-前端用户界面：用户界面提供各项功能的操作界面，包括实时定位、路径规划、远程控制等。
用户界面应采用友好的交互设计，方便用户使用。
-后端管理系统：后端管理系统处理电动车的位置信息，负责路径规划等功能的实现。
系统需具备高并发处理能力，能够同时处理大量车辆的数据。
-物联网平台：物联网平台实现对电动车的远程控制，包括启动、熄火、锁车等操作。
物联网平台需保证数据的安全性和可靠性。
无人驾驶电动车的底层控制系统设计与实现
无人驾驶电动车的底层控制系统设计与实现一、本文概述随着科技的飞速发展和人类对智能化生活的日益追求，无人驾驶电动车已经成为了一个备受瞩目的领域。
作为智能交通系统的重要组成部分，无人驾驶电动车不仅能够有效缓解交通压力，提高出行效率，还可以降低碳排放，推动绿色出行方式的普及。
而要实现无人驾驶电动车的智能化和高效性，其底层控制系统的设计与实现显得尤为关键。
本文旨在探讨无人驾驶电动车的底层控制系统设计与实现的相关技术和方法。
文章首先将对无人驾驶电动车底层控制系统的基本框架和关键技术进行深入剖析，包括传感器融合、决策规划、运动控制、电池管理等方面。
随后，文章将详细介绍这些技术在具体实现过程中的挑战和解决方案，以及如何通过软硬件协同设计，实现系统的稳定性和高效性。
本文还将对无人驾驶电动车底层控制系统的未来发展进行展望，探讨新兴技术如、物联网等在其中的应用前景，以及可能带来的变革和挑战。
通过本文的阐述，读者可以对无人驾驶电动车底层控制系统的设计与实现有更加全面和深入的理解，为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
二、无人驾驶电动车底层控制系统的概述随着和自动化技术的飞速发展，无人驾驶电动车已经成为了现代交通领域的一个重要研究方向。
无人驾驶电动车的底层控制系统是实现其无人驾驶功能的核心部分，负责处理车辆的感知、决策、执行等任务，确保车辆在各种复杂环境下能够安全、稳定地运行。
无人驾驶电动车的底层控制系统主要由感知系统、决策系统和执行系统三部分构成。
感知系统通过雷达、激光雷达、高清摄像头等传感器获取周围环境的信息，包括道路、交通信号、障碍物等。
决策系统则根据感知系统获取的信息，结合车辆的当前状态和目标任务，通过算法计算出最优的驾驶策略。
执行系统则根据决策系统的指令，控制车辆的转向、加速、减速等动作，实现无人驾驶。
在设计无人驾驶电动车的底层控制系统时，需要考虑到系统的实时性、稳定性、安全性等因素。
实时性是指系统能够在短时间内对感知信息进行处理并做出决策，以确保车辆在各种突发情况下的快速响应。
简易智能电动车控制系统设计方案
简易智能电动车控制系统设计摘要AT89S52单片机是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
现在，单片机已广泛地应用在智能仪器仪表、机电设备过程控制、自动检测、家用电器和数据处理等各个方面。
随着单片机的发展以及它在各种复杂的控制系统、智能化系统中的广泛应用，它将渗透到生产和生活的各个领域。
本设计的理论设计方案、调试方法、测试数据分析方法及设计中的特色与创新.点等对自动运输机器人、家用清洁机器人、灭火机器人等自主及半自主机器人的设计与实现有一定的参考意义。
本文介绍了基于AT89S52单片机，利用红外传感器检测道路上的障碍，控制电动小车的自动避障，用PMW调速方式控制车子快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录和显示时间、里程和速度，自动寻迹、检测铁片、发出声光信息和寻光功能。
整个系统的电路逻辑结构简单，可靠性能高，实现功能强大。
本文着重介绍了该系统的组成、硬件配置、软件设计、工作原理、功能以及技术性能。
本设计的特色就在于它利用AT89S52作为中心芯片对外部进行控制，在外部信号采集后经LM324电压比较器后能够给单片机输入稳定的高低电平，在小车行驶动力采用L293芯片具有足够的驱动力，选LCD1602做为显示器增加了本设计的显示功能，改变了传统的LED显示信息量小的局限性。
关键词：AT89S52单片机电动小车 PMW调速红外传感器自动避障 LM324 L293 LCD1602目录1 前言 (1)1.1 本论文的主要工作 (1)1.2 预期目标 (2)2 系统设计可行性分析 (2)2.1 总体方案 (2)2.2 电源模块方案 (2)2.3 智能车驱动方案 (3)2.4 直流调速方案 (3)2.5 检测放大器方案 (4)2.6 检测黑线方案 (6)2.7 检测铁片方案 (6)2.8 避障方案 (6)2.9 寻光方案 (6)2.10 停车方案 (7)2.11 行车距离检测方案 (7)2.12 声音提示方案 (8)2.13 显示部分 (8)2.14 系统工作原理 (8)2.15 本章小结 (9)3 系统硬件电路 (9)3.1 电源电路 (9)3.2 驱动电路 (10)3.3 检测电路 (11)3.3.1 黑线检测 (11)3.3.2 铁片检测 (11)3.3.3 障碍物检测 (12)3.4 单片机最小电路 (12)3.5 声光电路 (13)3.6 显示电路 (13)3.7 系统总电路图 (16)3.7 本章小结 (17)4 系统软件电路 (17)4.1 系统软件设计说明 (17)4.2 软件流程图 (17)4.3 本章小结 (29)5 硬件电路的制作与调试 (30)5.1 电路板的制作 (30)5.1.1 电路图的绘制 (30)5.1.2 制作电路板 (30)5.2 电路板的焊接 (31)5.2.1 手工焊锡要点 (31)5.2.2 焊锡操作要领 (31)5.3 电路的调试 (31)5.3.1 测试方法与仪器 (31)5.3.2 电源模块调试 (32)5.3.3 单片机模块调试 (32)5.3.4 检测模块调试 (32)5.4 本章小结 (34)6 结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)英文摘要 (37)附录成绩评定表1 前言随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。
基于单片机的电动自行车智能控制系统设计及实现
基于单片机的电动自行车智能控制系统设计及实现近年来，随着社会的不断发展进步，人们的生活水平不断提高，对于交通工具的需求也更加迫切。
而电动自行车作为一种环保、经济、便利的出行工具，得到了越来越多人的青睐。
然而，普通的电动自行车还存在着一些问题，如续航能力、车速限制等，这时候电动自行车智能控制系统的出现便能够有效地解决这些问题。
一、控制系统的设计电动自行车智能控制系统主要由控制器、驱动器、传感器和人机交互界面四部分组成。
1.控制器控制器是电动自行车智能控制系统的核心部件，它主要负责控制电动自行车的电机转速和方向，以及通过接收传感器信息来监测电动车的状态。
通常情况下，我们会选择一款高性价比的单片机，如ATmega328P等，它的性能稳定、功耗低，且能够很好地支持各种外设的连接，非常适合作为电动自行车控制器的芯片。
2.驱动器驱动器是控制器和电动机之间的接口，它的主要任务是根据控制器的指令，控制电动机的工作状态。
驱动器使用高功率MOS管作为开关元件，能够支持电压和电流较大的电动机，在使用时需要特别注意安全问题。
3.传感器传感器是智能控制系统中的重要组成部分，它通过感知各种物理量的变化，并将其转换成可信的电信号，提供给控制器进行处理。
常用的传感器有速度传感器、电机温度传感器、电压传感器等，可以有效地监测电动自行车的状态，提高驾驶安全性。
4.人机交互界面人机交互界面包括显示器、按键等部分，它能够让车主实时了解电动车的状态，同时也可以通过按键来设置不同的工作模式。
智能控制系统的人机交互界面需要设计简洁易用、界面友好的界面，提高用户的体验感。
二、控制系统的实现在控制系统的实现过程中，需要注意以下几个问题：1.电路设计电动自行车智能控制系统的电路设计需要考虑到电源、开关、传感器等各个方面，保证整个系统的可靠性和安全性。
2.程序编写单片机程序的编写需要有一定的编程基础，同时需要结合控制器和驱动器的控制要求，编写出一套完整的控制程序，并对程序进行调试和优化，保证系统的稳定运行和高效性能。
电动车用智能控制器控制系统设计
0 引言随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电机的控制提供了更大的方便与灵活性，并且能够很大的提高电机系统的性能。
本智能控制器控制系统，把单片机技术运用到电机系统中，不但可以完善功能及改良性能，而且还可以简化操作降低系统成本以此来提高电机工作效率。
1 控制系统的硬件设计选择STM32单片机作为本次的主控芯片。
ST 1M32系列单片机是ST 公司生产的32位ARM 增强型微控制器。
其应用专门设计的ARM Cortex-M 内核，具有高性能、低功耗、大容量等优点，同时具有一流的外设，内部嵌有现成的数模转换器以及DMA 控制器等，在高度集成方面也是表现不俗。
STM32单片机不但结构庞大，其内部寄存器多达上百个，而且指令集内容庞大，程序汇编语言丰富多样，因此它在功能实现方面相比于51系列、AVR 等单片机更为强大，在控制系统中得到了广泛应用。
1.1 控制方案选择选用L9110H 作为本次设计的电机驱动模块。
L9110H 是一种专门为控制和驱动直流电机而设计的两通道推挽式功率放大集成电路器件，其具有良好的抗干扰能力以及较大的电流驱动能力，每通道可通过的峰值电流可达1.5A，持续电流也能达到800mA。
除此之外L9110H 还能承受较高的电压，最大工作电压能达到12V。
因此在汽车电机驱动、步进电机驱动、开关功率管等驱动电路上有着广泛的应用。
选择LCD12864液晶显示屏为显示器。
12864是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式的带有中文字库的点阵图形液晶显示模块。
其显示分辨率为128×64，内部置有8192个16*16点汉字以及128个16*8点ASCII 字符集。
LCD12864具有接口方式简单、操作指令方便等特点。
不但能够显示8×4行16×16点阵的汉字，还可以进行图形的显示，再加上功能消耗低等优点，在电子设计中也被人们普遍使用。
电动汽车档位控制系统设计与实现
电动汽车档位控制系统设计与实现随着全球环保意识的逐渐加强，电动汽车作为未来汽车发展的主流方向，已经逐渐成为了人们追求节能环保的首选。
其中，电动汽车中的档位控制系统是至关重要的一个组成部分。
本篇文章将从设计与实现两个方面来探讨电动汽车档位控制系统的相关问题。
一、设计方案电动汽车的档位控制系统需要保证车辆的准确控制，同时还需要符合安全性和便携性的标准。
因此，在设计时需要考虑以下几个方面：1. 控制方式在电动车的驱动中，由于电动机对于转速和转矩的要求较高，所以控制器的作用非常重要。
在控制器的指导下，电动机可以实现高效率的输出。
而在选择控制器时，除了要考虑控制电机的类型和特性之外，还需要考虑通信方式。
这里我们采用了CAN（Controller Area Network）总线方式进行控制，并通过DSP（Digital Signal Processing）进行神经网络的训练，实现更准确的控制。
2. 制动系统在电动汽车中，由于电机的输出可以快速使车辆加速，因此在制动过程中特别需要考虑到能快速且可靠地使车辆停住的控制方案。
目前，电刹（Regenerative brake）系统已经成为一种非常流行的制动方式，它可以利用电动机与电池之间的能量转换实现更好的刹车效果。
3. 人机交互在档位控制系统中，人机交互是至关重要的。
人们需要通过对车内的各个设备进行操作来实现驾驶目标。
因此，在设计时需要考虑到车辆的操作面板以及控制和显示系统的位置和方式等方面。
同时，还需要考虑控制和显示系统的易用性和清晰度，以便驾驶员能够更准确和便捷地操作。
二、实现方案在设计方案确定后，接下来我们需要必要的实现过程将其落实在车辆的控制系统中。
在实现的过程中，我们需要注意以下几个方面：1. 系统设计在进行系统设计时，我们需要先给出电路和程序的具体方案。
这里我们采用模块化设计，可以更加便于调试和维护。
同时，我们还需要给出系统的电路图和程序结构图，以便以后的维护和升级。
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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。