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第1章 汽车电子信息技术基础1

1.1汽车控制技术基础1

1.1.1信号采集单元5

1.1.2控制器单元8

1.1.3执行器9

1.1.4反馈单元11

1.2汽车控制系统类型11

1.2.1机械控制系统11

1.2.2气压控制系统和液压控制系统13

1.2.3电控系统20

1.2.4门逻辑控制系统22

1.2.5过程顺序控制系统24

1.3实用控制方法简介25

1.3.1 PID控制方法26

1.3.2模糊控制方法27

1.3.3自适应控制方法28

1.3.4智能控制方法29

1.4汽车电子硬件设计30

1.4.1硬件设计工具30

1.4.2原理图绘制31

1.4.3 PCB绘制39

1.4.4电磁兼容41

1.5汽车电子硬件BMS从板设计实例52

1.5.1需求分析和总体设计52

1.5.2硬件设计54

第2章 嵌入式实时操作系统基础63

2.1计算机操作系统63

2.1.1计算机系统63

2.1.2操作系统的作用与功能64

2.2嵌入式系统和嵌入式操作系统65

2.2.1嵌入式系统65

2.2.2嵌入式操作系统68

2.3实时操作系统与嵌入式实时操作系统69

2.3.1实时操作系统69

2.3.2嵌入式实时操作系统71

2.4 μC／OS- Ⅱ实时操作系统72

2.4.1 μC／OS-Ⅱ简介72

2.4.2 μC／OS- Ⅱ系统特点73

2.4.3 μC／OS- Ⅱ系统的任务74

2.4.4 μC／OS-Ⅱ系统的中断管理与时钟管理95

2.4.5 μC／OS-Ⅱ的内存管理98

2.5 RTAILinux实时操作系统与应用实例99

2.5.1 RTAILinux简介99

2.5.2 RTAILinux应用实例100

2.6其他实时操作系统110

2.6.1 VxWorks实时操作系统110

2.6.2 Windows CE实时操作系统111

第3章μC／OS- I I在电动汽车上的开发与应用112

3.1电动汽车研究背景112

3.2电动汽车的发展现状112

3.2.1国外电动汽车的发展现状113

3.2.2国内电动汽车的发展现状114

3.3电动汽车的原理及关键技术115

3.3.1纯电动汽车原理115

3.3.2纯电动汽车研发的关键技术116

3.4 μC／OS-Ⅱ在电动汽车整车控制器中的应用119

3.4.1整车控制器结构与功能概述119

3.4.2整车控制器硬件结构设计121

3.4.3整车控制器编译环境CodeWarrior简介129

3.4.4整车控制器软件结构131

3.4.5整车控制器多任务管理132

3.4.6 μC／OS- Ⅱ在MC9S 12单片机上的移植应用152

3.5本章小结155

第4章 汽车车载网络基础156

4.1汽车车载网络概述156

4.1.1汽车车载网络的由来156

4.1.2汽车车载网络的发展158

4.1.3汽车车载网络的分类159

4.2 CAN协议简介163

4.2.1 CAN协议概述163

4.2.2 CAN协议的特点164

4.3 CAN总线基本原理165

4.3.1 CAN总线的网络分层结构165

4.3.2 CAN总线的帧结构168

4.3.3 CAN总线的通信机制172

4.3.4 CAN总线的错误检测172

4.4 SAE J1939协议简介174

4.4.1 SAE J1939协议概述174

4.4.2 SAE J1939协议特点175

4.4.3 SAE J1939协议原理175

4.5 CANopen协议原理196

4.5.1协议简介196

4.5.2 CAL协议原理197

4.5.3 CANopen原理198

第5章CAN总线在汽车上的开发与应用212

5.1基于CAN的车载ECU结构212

5.2常用CAN器件介绍213

5.2.1 CAN控制器SJA1000213

5.2.2内嵌式CAN控制器MSCAN215

5.2.3 CAN收发驱动器TJA1050216

5.3 CAN总线在电动汽车整车控制器上的开发217

5.3.1整车通信网络管理217

5.3.2 CAN模块设计218

5.3.3整车控制器CAN通信调试234

5.4基于SAE J1939协议的车载监控终端开发236

5.4.1车载监控终端系统结构总体设计236

5.4.2 SAE J1939通信协议设计236

5.4.3车载监控终端芯片选择238

5.4.4车载监控终端CAN通信模块的设计239

5.4.5监控中心CAN报文分析246

5.4.6车载监控终端CAN通信测试249

5.5本章小结252

第6章 基于V模型的控制器现代开发模式253

6.1控制器的开发模式简介253

6.1.1控制器传统开发模式253

6.1.2控制器V模型现代开发模式254

6.2离线建模仿真255

6.2.1 MATLAB仿真软件简介255

6.2.2 Simulink简介与基本操作258

6.3快速控制原型265

6.3.1快速控制原型基本概念265

6.3.2快速控制原型模块ES910266

6.3.3接口硬件模块ES930267

6.3.4集成虚拟测试软件INTECRIO267

6.4 RTW代码自动生成原理及C代码介绍268

6.4.1 RTW代码自动生成原理268

6.4.2 C代码文件介绍269

6.5硬件在环270

6.5.1国内外硬件在环仿真测试系统的发展现状270

6.5.2硬件在环结构273

6.5.3硬件在环测试在汽车上的应用273

6.6基于ETAS快速原型开发的应用实例275

6.6.1设计思路275

6.6.2模型建立275

6.6.3代码自动生成279

6.6.4硬件在环仿真280

6.6.5参数标定280

第7章 纯电动汽车永磁同步电机控制283

7.1纯电动汽车驱动电机概述283

7.1.1纯电动汽车驱动电机类型284

7.1.2纯电动汽车驱动电机分布285

7.2永磁同步电机结构与工作原理286

7.2.1永磁同步电机的结构288

7.2.2永磁同步电机的工作原理290

7.3永磁同步电机常用控制方法290

7.3.1矢量控制290

7.3.2直接转矩控制291

7.3.3智能控制292

7.4永磁同步电机矢量控制292

7.4.1永磁同步电机矢量控制的基本原理292

7.4.2坐标变换293

7.4.3永磁同步电机的数学模型296

7.4.4基于转子磁场定向的矢量控制策略299

7.4.5空间脉冲宽度调制300

7.5纯电动汽车上电机其他方面的研究309

7.5.1永磁同步电机反转控制与再生制动控制309

7.5.2电机其他控制方面的研究311

第8章 永磁同步电机矢量控制系统仿真与实现314

8.1矢量控制系统框图314

8.2 Simulink仿真介绍315

8.2.1 Simulink常用模块介绍316

8.2.2 Simulink仿真实例320

8.3 PMSM矢量控制系统的Simulink仿真322

8.3.1矢量控制系统中各仿真模块的搭建322

8.3.2 PMSM矢量控制系统Simulink仿真模型327

8.3.3 PMSM矢量控制系统Simulink仿真与分析329

8.4 PMSM矢量控制系统的实现332

8.4.1英飞凌XE 164FN／XC2000概述与开发平台介绍332

8.4.2电机控制器硬件模块333

8.4.3电机控制器软件模块341

8.5本章小结360

参考文献362