1、 电机控制器（MCU）是电机系统的控制中心，将输入的直流高压电逆变成频率可调的三相交流电，供给配套驱动电机使用；同时，对所有的输入信号进行处理，控制驱动电机运行状态，并将驱动电机运行状态发送给整车控制器（VCU）。电机控制器（MCU）内含功能诊断电路，当诊断出异常时，它将会激活一个错误代码，发送给VCU。电机控制器（MCU）及安装位置如图所示。电机控制器的功能 1电机状态检测工作过程中，使用以下传感器完成对驱动电机运行状态信息采集。（1）电流传感器 用以检测电机工作的实际电流（包括母线电流、三相交流电流）。（2）电压传感器 用以检测供给电机控制器工作的实际电压（包括动力电池电压、12V蓄电池电
2、压）（3）温度传感器 用以检测电机控制系统的工作温度，包括IGBT模块温度、电机控制器板载温度、电机定子绕组的温度。（4）旋变传感器 用以检测电机转子位置和转速，是一种输出电压随转子转角变化的信号元件，当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正余弦函数关系。由控制器编码后可以获知电机转速。传感器线圈固定在壳体上，信号齿圈固定在转子上。电机控制器的功能 2诊断功能 电机控制器(MCU)通过采集电流、电压、温度、绝缘及其他参数判断电机和电机控制器是否工作在安全范围内，如果超出这个范围，将对电机和电机控制器(MCU)采取保护措施并产生故障代码发送至整车控制器(VCU)。电
3、机控制器的功能 3通信功能 电机控制器的通信功能包括与整车控制器的通信、与其他器件的通信。在电机系统运行期间电机控制器需将电机系统的运行状态实时的发送给整车控制器。电机控制器的功能 4制动能量回馈 整车控制器根据加速踏板和制动踏板的开度、车辆行驶状态信息以及动力电池的状态信息(如SOC值)来判断某一时刻能否进行制动能量回馈。在能量回馈过程中，电机控制器（MCU）将发电机输出的三相交流电流进行整流、滤波、升压，将能量回收到动力电池。电机控制器的功能5防溜车功能控制 纯电动汽车在坡上起步时，驾驶员从松开制动踏板到踩油门踏板过程中，会出现整车向后溜车的现象。在坡上行驶过程中，如果驾驶员踩油门踏板的深
4、度不够，整车会出现车速逐渐降到0然后向后溜车现象。电机控制器的功能8 81 1 计算机控制技术基础计算机控制技术基础 811计算机控制系统的组成及特点 1计算机控制系统的组成 计算机控制系统的硬件主要包括：计算机计算机控制系统的硬件主要包括：计算机主机、过程控制通道、被控对象和常用的主机、过程控制通道、被控对象和常用的外设。外设。2计算机控制系统的控制过程（1）信息的获取（2）信息的处理 （3）信息的输出 3计算机控制系统的特点（1）灵活性好（2）实时性好（3）存储能力强 （4）逻辑运算能力强 （5）精度高（6）稳定性好 （7）可靠性高（8）具有自诊断能力（9）抗干扰能力强 （10）多功能 4
5、.常用计算机控制方式 对不同的被控对象和不同的控制要求，计算机控制系统所采用的控制方式有不同的控制方案。根据计算机控制系统的功能及结构特点，可以将机械系统的计算机控制系统分为操作指导控制系统、直接数字控制系统(DDC)、监督控制系统(SCC)、分布控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)、计算机集成制造系统(CIMS)等。812常用的计算机 数字信号处理器 DSP(Digital Signal Processor)单片微型计算机(单片机)可编程序控制器(Programmable Logical Controller)简称PLC 1基本概念（1）采样 （2）零阶保持器 （3）z变换 （4）
6、离散系统的数学描述 813 数字控制器 2数字控制器的设计 数字控制器的连续化设计是通过近似将连续控制器离散化为数字控制器，并由计算机来实现。（1）数字控制器的连续化设计（2）数字控制器的离散化设计方法 由于控制任务需要，当所选择的采样周期比较大或对控制质量要求比较高时，必须从被控对象的特性出发，直接根据计算机控制理论(采样控制理论)来设计数字控制器，这类方法称为离散化设计方法。3.数字PID控制 PID是Proportional（比例）、Integral（积分）、Differential（微分）三者的缩写。在过程控制中，按误差信号的比例、积分和微分进行控制的调节器，简称PID调节器 1）控制
7、算法 控制算法建立在控制对象的数学模型上，即描述各输入量与各输出量之间的数学关系。控制算法直接影响控制系统的调节品质，是决定整个系统性能指标优劣的关键。2）数字PID控制算法 由于PID控制具有参数整定方便、结构改变灵活(如PI、PD、PID结构)、控制效果较佳的优点，而获得广泛的应用。特别是当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，采用PID控制则可以获得良好的控制效果。在计算机控制系统中，数字PID控制器是用计算机软件按PID控制规律编制的应用程序，因此数字PID控制器也称为数字PID控制算法。8 82 2电机计算机控制系统的组成与特点电机计算机控制系统的组成与特点 8
8、.2.1电机计算机控制系统基本组成电机计算机控制系统基本组成 电机计算机控制系统一般电机计算机控制系统一般由电机、变流装置、传感由电机、变流装置、传感器和控制单元所构成。控器和控制单元所构成。控制方式有模拟制方式有模拟(量量)控制和数控制和数字字(量量)控制两种，控制硬件控制两种，控制硬件可以是可以是DSP、单片机、单片机、PLC等。等。图图8 81 1 微机控制电机系统框图微机控制电机系统框图 8.2.28.2.2电机微机控制的功能和特点电机微机控制的功能和特点 1电机控制系统中微机实现的主要功能(1)逻辑控制功能(2)运算、调节和控制功能(3)自动保护功能(4)故障监测和实时诊断功能 2电机采用微机控制的特点 1)具有高精度的稳态调整性能 2)较高的控制质量 3)方便灵活地实现多种控制 4)系统可靠性高 5）控制的运算速度可能比较慢 8 83 3步进电机的计算机控制步进电机的计算机控制 831步进电动机的控制方式 开环控制系统闭环控制系统 1步进电动机的开环控制 步进电动机的开环控制有串行和并行两种方式。1）串行控制图82串行控制功能框图 2）并行控制 图83 并行控制功能框图 感谢聆听!
