基于TMS320LF2407型DSP实现电动汽车内实时通讯的CAN总线通讯技术方案.doc
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1、基于TMS320LF2407型DSP实现电动汽车内实时通讯的CAN总线通讯技术方案1 电动汽车对通讯网络的需求电动汽车由于储能设备容量有限,在运行过程中对能源的管理十分严格。 效率是衡量电动汽车系统性能的重要指标,国家863十五电动汽车重大专项要求电动机系统额定效率为85% ,控制器的额定效率达到95%. 电动汽车电子控制系统的动态信息必须具有实时性,各子系统需要将车辆的公共数据实时共享,如电机转速、车轮转换、油门踏板位置和刹车踏板位置等。 但不同控制单元的控制周期不同,数据转换速度、各控制命令优先级也不同,因此需要一种具有优先权竞争模式的数据交换网络,并且本身具有极高的通信速率。 此外,作为
2、一种载人交通工具,电动汽车必须具有较好的舒适性,整车通讯系统必须具有很强的容错能力和快速处理能力。目前,电动汽车的发展得到了各国的高度重视。电动汽车成为未来汽车发展的主流方向。 电动汽车内电气元件极多,需要实时传输和共享的数据很多。如何提高电动汽车通讯的实时性、可靠性和应急处理能力成为电动汽车通讯的难点所在。 我们采用TMS320LF2407型DS作为电动汽车通讯系统的主处理器,利用DSP良好的快速处理能力提高数据处理速度,从而提高通讯的实时性;利用DSP内嵌的CAN总线模块作为CAN的控制器,减少硬件电路的复杂性,从而提高通讯的可靠性;通过软件设计紧急时刻屏蔽次要因素来提高电动汽车的应急处理
3、能力。2 控制方案电动汽车总成控制我们采用先进的模糊控制,采用的控制器也是TMS320LF2407型的DSP. 对采集到的刹车信号,加速信号和反馈回的转速信号进行模糊处理,得到期望的转速信号,并将得到的转速值通过CAN 总线传送到电动机的控制机构,对电动机进行控制,满足驾驶员的驾驶意图。 同时管理灯光系统和屏幕显示系统。 屏幕显示系统实时显示电动汽车的运行状态。 具体控制方案如图1 所示。图1 电动汽车控制系统结构框图3 电动汽车CAN总线通讯方案电动汽车控制需要良好的通讯协调性和运行可靠性。 良好的通讯系统是实现电动汽车可靠运行的关键。 CAN总线结构是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行
4、通讯网络。 图2 是一个典型的电动汽车CAN总线结构示意图,包括整车动力部分的主电动机控制器、电池组管理系统、电动汽车屏幕显示系统等多个设备,这些子系统之间通过CAN进行数据通讯和命令传输。 每个节点设备都能够在脱离CAN 总线的情况下独立完成自身系统的运行,从而满足车辆运行安全性的需要。 同时,CAN总线也不会因为某个设备的脱离而出现系统结构崩溃的现象。图2 电动汽车CAN 总线结构图4 CAN总线模块CAN 总线模块是DSP的一个16位的外设,是一个完整的CAN 控制器。 除具有CAN 总线的基本功能外,还有一些特有功能,如:对象有六个邮箱,其数据长度为08 个字节,其中两个接收邮箱(0、
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