微型電動車控制器及其標定——μC/OS-Ⅱ移植、代碼自動生成以及CCP應用的開題報告摘要隨著環(huán)保及節(jié)能要求的提高，微型電動車作為一種新型的交通工具得到了廣泛的關注和應用。本論文以微型電動車的控制系統(tǒng)為研究對象，主要研究了微型電動車控制器的設計、μC/OS-Ⅱ的移植、代碼自動生成以及CCP應用。針對微型電動車的特點，設計了一種基于STM32F407的控制器，并進行了硬件及軟件設計。在軟件方面，采用了μC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統(tǒng)，實現了多任務管理和系統(tǒng)穩(wěn)定性的提高。同時，使用Simulink自動生成了控制器的代碼，大大縮短了開發(fā)時間。在控制器與PC機之間采用CCP通信協(xié)議，實現了控制器參數的在線標定和調整，提高了控制系統(tǒng)的自適應性。關鍵詞：微型電動車；控制器；μC/OS-Ⅱ移植；代碼自動生成；CCP應用AbstractWiththeincreasingrequirementsforenvironmentalprotectionandenergyconservation,microelectricvehiclehasbeenwidelyconcernedandappliedasanewtypeoftransportation.Inthispaper,thecontrolsystemofmicroelectricvehiclewastakenastheresearchobject,andthedesignofmicroelectricvehiclecontroller,thetransplantationofμC/OS-Ⅱ,codeautomaticgenerationandCCPapplicationweremainlystudied.Basedonthecharacteristicsofmicroelectricvehicles,acontrollerbasedonSTM32F407wasdesigned,andhardwareandsoftwareweredesigned.Intermsofsoftware,μC/OS-Ⅱembeddedreal-timeoperatingsystemwasadoptedtorealizemultitaskmanagementandimprovesystemstability.Atthesametime,Simulinkwasusedtoautomaticallygeneratethecodeofthecontroller,greatlyreducingthedevelopmenttime.CCPcommunicationprotocolwasadoptedbetweenthecontrollerandthePC,realizingonlinecalibrationandadjustmentofcontrollerparametersandimprovingtheself-adaptationofthecontrolsystem.Keywords:microelectricvehicle;controller;μC/OS-Ⅱtransplantation;codeautomaticgeneration;CCPapplication1.引言近年來，隨著城市化進程的加速和人們對環(huán)保及節(jié)能的要求不斷提高，電動車作為一種新型的交通工具，日漸受到人們的關注和歡迎。微型電動車，以其小巧便捷、價格便宜、維護成本低等特點，成為電動車市場的一種新生力量。微型電動車的控制系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，需要完成對電機速度的控制、電池狀態(tài)的監(jiān)測、車速的測量、轉向的控制等多個功能。其中，控制器的設計是微型電動車控制系統(tǒng)的核心，其性能直接影響到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。本論文通過對微型電動車控制器的設計、μC/OS-Ⅱ移植、代碼自動生成以及CCP應用的研究，提高微型電動車控制系統(tǒng)的自適應性和穩(wěn)定性。2.微型電動車控制器的設計2.1電機驅動微型電動車的電機通常采用永磁直流電機，其轉速與電壓成正比，轉矩與電流成正比。電機驅動電路的主要任務是將電源電壓轉換為適合電機工作的電壓和電流，以控制電機的轉速和轉矩。本論文采用了L298N電機驅動芯片，具有完善的保護功能和高效的晶體管輸出。其工作原理如圖1所示。圖1L298N電機驅動芯片2.2控制器硬件設計本論文采用STM32F407作為微型電動車控制器的核心芯片，其主要特點包括：主頻168MHz、Flash容量1MB、RAM容量192K，以及許多可編程的外設，如定時器、ADC、DAC、CAN、USART等。根據微型電動車的需求，設計了控制器的硬件電路，如圖2所示。圖2控制器硬件設計2.3μC/OS-Ⅱ移植為了實現控制器的多任務管理和系統(tǒng)穩(wěn)定性的提高，本論文采用了μC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統(tǒng)。μC/OS-Ⅱ是一個非常流行的開源實時操作系統(tǒng)，應用于各種嵌入式系統(tǒng)中，具有穩(wěn)定的性能和友好的開發(fā)環(huán)境。為了適應控制器的需求，需要對μC/OS-Ⅱ進行移植和優(yōu)化。具體操作包括：修改和定制啟動文件、重新配置OS_TICKS_PER_SEC和OS_CFG_TASK_IDLE_STK_SIZE參數、調整動態(tài)內存分配策略、優(yōu)化中斷處理等。2.4代碼自動生成在微型電動車控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)中，代碼的編寫是一項耗時且易出錯的任務。本論文使用Simulink工具，在控制器模型的基礎上，自動生成了控制器的代碼。具體步驟包括：在Simulink中設計控制器模型、配置SimulinkCoder選項、生成C源代碼、將生成的代碼導入控制器中，并進行參數調整和調試。2.5CCP應用CCP（CANCalibrationProtocol）是一種基于CAN總線的標定協(xié)議，能夠實現控制器參數的在線標定和調整。在微型電動車控制系統(tǒng)中，采用CCP通信協(xié)議，實現了控制器參數的在線標定和調整，具有較高的自適應性和