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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SJA1000 213

5.2.2内嵌式CAN控制器MSCAN 215

5.2.3 CAN收发驱动器TJA1050 216

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ES910 266

6.3.3接口硬件模块ES930 267

6.3.4集成虚拟测试软件INTECRIO 267

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