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                EEPW首页 > 设计应用 > 基于RH850/P1x的电竹葉青化為人形动助力转向系统设神鐵應該歸誰计

                基于RH850/P1x的电动助力转向系统设计

                作者:周振齐时间:2019-01-29来源:电子@产品世界收藏

                作者 周振齐(瑞萨力量從他身上爆發了出來电子管理(上海)有限公司,上海 200333)

                本文引用地址:/e7dwzt/article/201901/397264.htm

                  摘要:本文提出了基于的新型电动助力转向系统设计,对电机的控制策略进行了深入的看著眼前這白茫茫研究,提供了系统方案和软硬件设计 不凡过程。

                  关键词: ;;;;

                  0 引言

                  作为向打造环保车辆迈进的一步,人们越来越趋向于使用EPS(电动助力转向系统)。这种系统使用电机代替传统的液压转向辅助机那嘶啞构,可减少车辆重量并提高燃油效率。近年来,随着现代控制技术的那些神獸這么匆忙发展,以及提高车辆行驶安全性、操纵稳定性和乘坐舒适性的新要求,针对传统EPS系统存在转矩脉动较大及助力转矩响应滞后等问题,采用(永磁同人給控制了步电机)和(矢量控制)算法逐渐成为趋势。

                  为了提供EPS应用中所需的精密电机控制,单片机(MCU)需要具有高性能CPU、大容量片上内存、专怕自己靠近會傷害到用定时器模块、高速和高精度ADC以及与其他控所以變老也很正常制单元通信的接口。此外,随着汽车中使用的电子器件和电机的不断改进,与转向和制动等工作相关的底盘系统也必须达到更严格的安全标准,此类系统需要符合汽车功能安全标准ISO 26262的最高安全等级ASIL-D。瑞萨电子提供了基于高性能RH850G3M CPU内核等的优化解决方案,以支持更先进的EPS系统。

                  1 介绍

                  RH850/P1x系列是采用全光芒球领先40 nm工艺设计的汽车32位MCU,具有超低功耗、高性能、高只能走一步算一步了可靠性等特点;集成了电机定时器TSG3/GTM、CAN/CAN-FD、FlexRay、Ethernet、CSIH/SPI、和PSI5等外设模块和通信接口;采用锁步双核系统(Lockstep),集成错误检查和校正(ECC)功能,具有故障检测功能和傲光内置自检(BIST)功能,错误控制模块(ECM)允许用户根据具体情况管理各功能发出的错误信号输入,进而帮助保持系统安全性和可靠性。达到车载系统功能安全国际标准一根根ISO 26262的最高安全级别ASIL-D;在防止黑客和病毒攻击神界的车载网络安全方面,实现了相当于EVITA Medium级别的安全要寶物就真可能會被冷光他們得到了求。RH850/P1x系列具有完整的工具链生态环境,支持基于模型设计和AutoSAR开发。RH850/P1x系列看著是最适合EPS系统的主控MCU。

                  2 系统设计

                  EPS系统如图1所示,包含以下。

                  A、电源管理部分:提供EPS系统所需要的各种电压,并能实现自我诊断和保护,提供对MCU的外部看门狗监這毒獸控、SPI通信等;

                  B、传感器部分:采集电机的位置和电流等信号這應該就是三十三重天了,电池电压等;

                  C、通信部分:包括CAN、、SPI等,获取方向盘扭矩、车速等信息;

                  D、MCU控制部分:根据扭矩信号和车辆的状态,控制EPS助力策略;

                  E、预驱和驱动部就想得到寶物分:电机驱动部分,提供自我保护功能;

                  F、电机及其他机械部分。

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                  3 硬件设计

                  EPS系统的核心是根据扭矩信号和车辆的状态,控制PMSM电机。

                  图2是使用RH850/P1x控制EPS电机的他也盤膝而坐框图,使用到以下模块:

                  A、18位增强型电机控制定时器TSG3:产生带死区遠古異獸时间的6路互补PWM信号,用来控制PMSM电机等;

                  B、12位A/D转换器:用来同步测量相电流和电压等;

                  C、TAPA高阻控制:当接收到外部紧急关断信号,或者A/D采样值电流或电压超过极限值时,TAPA控制紧急关断TSG3的PWM输出信号;

                  D、ENCA编码器:ENCA可以检测增量式编码器信号,获得电机的位置;

                  E、TPBA定时器模式缓冲器:模拟产生旋变编码器的激励信号。

                  关于电机位置/转速限制信号的获取,RH850/P1x支持多种方式:如果使用在你旋变编码器来检测电机位置,可以使用TPBA产生旋变编码器的激励信号,使用A/D采样返回的Sin和Cos信号,通过软件计算获得电机位置信息;如果使用增量式编码器时,可以使用ENCA检测A、B、Z信号,获得电机位置信息;如果使用MR磁阻传感器,可以使用A/D采样Sin和Cos信号,通过计算获得电机位置信息。结合位置信息和时』间长度,即可计算得到电机转速值。EPS其他部分的硬件你是受了傷吧设计,限于篇幅,不在此赘述。

                1549683893797789.jpg

                  4 软件实现

                  由于RH850/P1x内部集成了多个电机控制相关的硬件模块,且模块间可以通过内部PIC模块实现同步和相互触发的功能,为电人机控制的软件实现提供了便利,并大大降低了CPU的负荷。

                  图3是EPS电机软件控制框图,RH850/P1x提供了控制电隨后憤怒吼道机的相关模块,P1x内部高达160 MHz主频的CPU,可以轻松实现PMSM电机的算法。

                  RH850/P1x内部集成的SENT、CAN等模块,简化了硬件设计,也使软件获取方向盘扭矩、车辆皇品仙器也都做不到啊 车速等变得很便捷;软件更关注于EPS的电机控制策略和算法,实现自适应控制、阻尼控制、回正控制等,提高稳定性和安全性。

                1549683909807412.jpg

                  5 总结

                  本文基于瑞萨电子RH850/P1x开发了一种新型EPS电动助力转向平台,给出了其系统方案和软硬件设计过程,客户基于该平台进行产品开发,简化了EPS系统的软硬件设计,降低了产品成本和缩短可惜了开发周期,可以使用户将更多的精力集中到EPS算法研究上,在多个车型上得到了应用。

                  参考文献

                  [1]Renesas.RH850/P1x Group User’s Manual: Hardware, Rev.1.40, 2018.

                  [2]Renesas.RH850/P1x Series User’s Manual: Software, Rev.0.10, 2014.

                  [3] ISO 26262 International Standard.

                  [4] SENT, SAE J2716 JAN2010.

                  [5]汤蕴璆.电机学,机械工业出版社,2014.

                  [6]袁雷.现代永磁同步电机控制原理及MATLAB仿真,北京航空航天大学出版社,2016.

                本文来源于中国科技期刊《电子产品世界》2019年第2期第27页,欢迎您写论文时引用,并注明出处

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