物联网与人工智能应用开发丛书车用电机控制与实践

第1章 车用电机的应用及分类 001
1.1 车用电机的发展现状 002
1.2 车用电机发展趋势 003
1.2.1 车用电机发展趋势—更安全 003
1.2.2 车用电机发展趋势—更智能 004
1.2.3 车用电机发展趋势—更节能 005
1.2.4 车用电机发展趋势——一体化 006
1.2.5 车用电机发展趋势—无刷化设计 006
1.2.6 车用电机发展趋势——极速化 007
1.2.7 车用电机发展趋势—新能源激发的新需求 007
1.3 车用电机应用 007
1.3.1 车身执行器 008
1.3.2 安全相关执行器 008
1.3.3 流体控制 008
1.3.4 新能源汽车主驱电机 009
1.4 车用电机控制算法 009
1.4.1 无刷直流电机的方波控制策略 010
1.4.2 永磁同步电机的磁场定向控制策略 010
1.4.3 永磁同步电机的无传感器控制策略 011
1.5 车用电机控制处理器的介绍 011
1.5.1 S12 MagniV家族 012
1.5.2 基于Power平台的MPC574xP系列 019
1.5.3 基于ARM平台的S32K1xx和KEA系列 021
1.6 小结 024
第2章 直流电机控制 025
2.1 直流电机的工作原理 026
2.2 直流电机的单向驱动 027
2.2.1 单向驱动的电路原理 027
2.2.2 单向驱动的程序原理 028
2.3 直流电机的双向驱动 030
2.3.1 双向驱动的电路原理 030
2.3.2 双向驱动的程序原理 033
2.4 直流电机的PID闭环控制 035
2.4.1 PID算法的原理 035
2.4.2 PID速度闭环的电路原理 039
2.4.3 PID速度闭环的程序原理 046
2.5 直流电机控制在汽车上的应用实践 048
2.5.1 防夹车窗控制器设计实例 048
2.5.2 有刷直流燃油泵控制器设计实例 060


第3章 步进电机控制 075
3.1 步进电机的工作原理 076
3.2 步进电机的单极性驱动 077
3.2.1 单极性驱动的原理 077
3.2.2 单极性驱动电路 081
3.2.3 单极性驱动程序 082
3.3 步进电机的双极性驱动 086
3.3.1 双极性驱动的原理 086
3.3.2 双极性驱动电路 089
3.3.3 双极性驱动程序 089
3.4 细分驱动的简介 091
3.5 基于步进电机的汽车前器灯随动转向系统实例 092
3.5.1 背景 092
3.5.2 设计目标 093
3.5.3 系统设计 094
3.5.4 小结 098
第4章 无刷直流电机的控制 099
4.1 无刷直流电机的工作原理 100
4.2 无刷直流电机有感驱动 104
4.2.1 有感驱动的电路原理 110
4.2.2 有感驱动的程序原理 121
4.3 无刷直流电机无感驱动 124
4.3.1 无刷直流电机的反向电动势计算 125
4.3.2 过零法的原理 129
4.3.3 过零法的判断 130
4.3.4 采样时刻确定 131
4.3.5 无感驱动的程序原理 134
4.4 无刷直流电机控制汽车应用实践篇 145
4.4.1 背景 145
4.4.2 设计目标 146
4.4.3 系统设计 149
4.4.4 项目难点 156
4.4.5 测试验证 157
第5章 永磁同步电机FOC控制 161
5.1 永磁同步电机FOC控制的工作原理 162
5.1.1 永磁电机的结构 163
5.1.2 非凸极电机的电路模型 166
5.1.3 凸极电机的电路模型 173
5.1.4 转矩计算 176
5.1.5 凸极电机的转矩轨迹 177
5.1.6 凸极电机的电压和电流轨迹 178
5.1.7 弱磁控制 180
5.2 永磁同步电机FOC有感驱动 181
5.3 永磁同步电机FOC无感驱动 182
5.4 FOC电机驱动的电路原理 183
5.5 FOC电机驱动的程序原理 185
5.5.1 安装软件 185
5.5.2 导入工程 185
5.5.3 编译及调试 187
5.6 永磁同步电机控制在汽车上的应用实践 190
第6章 总结及展望 207
参考文献 209