微型電動車控制器及其標(biāo)定——μC/OS-Ⅱ移植、代碼自動生成以及CCP應(yīng)用的開題報(bào)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(guān)注和應(yīng)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(shè)計(jì)、μC/OS-Ⅱ的移植、代碼自動生成以及CCP應(yīng)用。針對微型電動車的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于STM32F407的控制器，并進(jìn)行了硬件及軟件設(shè)計(jì)。在軟件方面，采用了μC/OS-Ⅱ嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多任務(wù)管理和系統(tǒng)穩(wěn)定性的提高。同時(shí)，使用Simulink自動生成了控制器的代碼，大大縮短了開發(fā)時(shí)間。在控制器與PC機(jī)之間采用CCP通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了控制器參數(shù)的在線標(biāo)定和調(diào)整，提高了控制系統(tǒng)的自適應(yīng)性。關(guān)鍵詞：微型電動車；控制器；μC/OS-Ⅱ移植；代碼自動生成；CCP應(yīng)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(jìn)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(guān)注和歡迎。微型電動車，以其小巧便捷、價(jià)格便宜、維護(hù)成本低等特點(diǎn)，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(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，需要完成對電機(jī)速度的控制、電池狀態(tài)的監(jiān)測、車速的測量、轉(zhuǎn)向的控制等多個(gè)功能。其中，控制器的設(shè)計(jì)是微型電動車控制系統(tǒng)的核心，其性能直接影響到整個(gè)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(shè)計(jì)、μC/OS-Ⅱ移植、代碼自動生成以及CCP應(yīng)用的研究，提高微型電動車控制系統(tǒng)的自適應(yīng)性和穩(wěn)定性。2.微型電動車控制器的設(shè)計(jì)2.1電機(jī)驅(qū)動微型電動車的電機(jī)通常采用永磁直流電機(jī)，其轉(zhuǎn)速與電壓成正比，轉(zhuǎn)矩與電流成正比。電機(jī)驅(qū)動電路的主要任務(wù)是將電源電壓轉(zhuǎn)換為適合電機(jī)工作的電壓和電流，以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。本論文采用了L298N電機(jī)驅(qū)動芯片，具有完善的保護(hù)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(jī)驅(qū)動芯片2.2控制器硬件設(shè)計(jì)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(diǎn)包括：主頻168MHz、Flash容量1MB、RAM容量192K，以及許多可編程的外設(shè)，如定時(shí)器、ADC、DAC、CAN、USART等。根據(jù)微型電動車的需求，設(shè)計(jì)了控制器的硬件電路，如圖2所示。圖2控制器硬件設(shè)計(jì)2.3μC/OS-Ⅱ移植為了實(shí)現(xiàn)控制器的多任務(wù)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。μC/OS-Ⅱ是一個(gè)非常流行的開源實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，應(yīng)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(yīng)控制器的需求，需要對μC/OS-Ⅱ進(jìn)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(shù)、調(diào)整動態(tài)內(nèi)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(xiàng)耗時(shí)且易出錯(cuò)的任務(wù)。本論文使用Simulink工具，在控制器模型的基礎(chǔ)上，自動生成了控制器的代碼。具體步驟包括：在Simulink中設(shè)計(jì)控制器模型、配置SimulinkCoder選項(xiàng)、生成C源代碼、將生成的代碼導(dǎo)入控制器中，并進(jìn)行參數(shù)調(diào)整和調(diào)試。2.5CCP應(yīng)用CCP（CANCalibrationProtocol）是一種基于CAN總線的標(biāo)定協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)控制器參數(shù)的在線標(biāo)定和調(diào)整。在微型電動車控制系統(tǒng)中，采用CCP通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了控制器參數(shù)的在線標(biāo)定和調(diào)整，具有較高的自適應(yīng)性和