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第1章 车用电机的应用及分类1

1.1 车用电机的发展现状2

1.2 车用电机发展趋势3

1.2.1 车用电机发展趋势——更安全3

1.2.2 车用电机发展趋势——更智能4

1.2.3 车用电机发展趋势——更节能5

1.2.4 车用电机发展趋势——一体化6

1.2.5 车用电机发展趋势——无刷化设计6

1.2.6 车用电机发展趋势——极速化7

1.2.7 车用电机发展趋势——新能源激发的新需求7

1.3 车用电机应用7

1.3.1 车身执行器8

1.3.2 安全相关执行器8

1.3.3 流体控制8

1.3.4 新能源汽车主驱电机9

1.4 车用电机控制算法9

1.4.1 无刷直流电机的方波控制策略10

1.4.2 永磁同步电机的磁场定向控制策略10

1.4.3 永磁同步电机的无传感器控制策略11

1.5 车用电机控制处理器概述11

1.5.1 S12 MagniV家族12

1.5.2 基于Power平台的MPC574xP系列19

1.5.3 基于ARM平台的S32Klxx和KEA系列21

1.6 小结24

第2章 直流电机控制25

2.1 直流电机的工作原理26

2.2 直流电机的单向驱动27

2.2.1 单向驱动的电路原理27

2.2.2 单向驱动的程序原理28

2.3 直流电机的双向驱动30

2.3.1 双向驱动的电路原理30

2.3.2 双向驱动的程序原理33

2.4 直流电机的PID闭环控制35

2.4.1 PID算法的原理35

2.4.2 PID速度闭环的电路原理39

2.4.3 PID速度闭环的程序原理46

2.5 直流电机控制在汽车上的应用实践48

2.5.1 防夹车窗控制器设计实例48

2.5.2 有刷直流燃油泵控制器设计实例60

第3章 步进电机控制75

3.1 步进电机的工作原理76

3.2 步进电机的单极性驱动77

3.2.1 单极性驱动的原理77

3.2.2 单极性驱动电路81

3.2.3 单极性驱动程序82

3.3 步进电机的双极性驱动86

3.3.1 双极性驱动的原理86

3.3.2 双极性驱动电路89

3.3.3 双极性驱动程序89

3.4 细分驱动简介91

3.5 基于步进电机的汽车前照灯随动转向系统实例92

3.5.1 背景92

3.5.2 设计目标93

3.5.3 系统设计94

3.5.4 小结98

第4章 无刷直流电机的控制99

4.1 无刷直流电机的工作原理100

4.2 无刷直流电机有感驱动104

4.2.1 有感驱动的电路原理110

4.2.2 有感驱动的程序原理121

4.3 无刷直流电机无感驱动124

4.3.1 无刷直流电机的反向电动势计算125

4.3.2 过零法的原理129

4.3.3 过零法的判断130

4.3.4 采样时刻的确定131

4.3.5 无感驱动的程序原理134

4.4 无刷直流电机控制汽车应用实践145

4.4.1 背景145

4.4.2 设计目标146

4.4.3 系统设计149

4.4.4 项目难点156

4.4.5 测试验证157

第5章 永磁同步电机FOC控制161

5.1 永磁同步电机FOC控制的工作原理162

5.1.1 永磁同步电机的结构163

5.1.2 非凸极电机的电路模型166

5.1.3 凸极电机的电路模型173

5.1.4 转矩计算176

5.1.5 凸极电机的转矩轨迹177

5.1.6 凸极电机的电压和电流轨迹178

5.1.7 弱磁控制180

5.2 永磁同步电机FOC有感驱动181

5.3 永磁同步电机FOC无感驱动182

5.4 FOC电机驱动的电路原理183

5.5 FOC电机驱动的程序原理185

5.5.1 安装软件185

5.5.2 导入工程185

5.5.3 编译及调试187

5.6 永磁同步电机控制在汽车上的应用实践190

第6章 总结及展望205

参考文献207