前言

随着基于蓄电池的电能存储技术的不断发展以及交流电机控制技术的不断进步,电动汽车、电动托盘车、电动物流车、电动观光车、电动叉车以及场地车等得到了越来越广泛的应用。据不完全统计,低功率电动汽车控制器每年的市场总额已达数十亿元,并仍处于高速增长阶段。其共同特点在于,均需要电机控制器将蓄电池存储的电能转化为可供交流电机使用的交流电,驱动电机旋转进而带动车辆前进。

以低功率电动汽车的控制器为例,虽然其功率一般只有几千瓦,但却具备控制动力电机、接受驾驶者指令输入以及与设备通信等多种复杂功能,承担着对整车的控制功能,对于车辆的性能具有决定作用。研究电动汽车控制器的设计方法和技术方案,对于提高系统可靠性和运行性能有重要作用。

目前基于ARM架构的微控制器的主频已经达到几十兆赫兹甚至更高,可以满足完成实时控制、操作数据总线、读取数字输入信号、采集模拟量信号的任务。目前已有的很多讲解芯片使用方法的教材和专著,内容主要集中在芯片的资源介绍和外设模块的通用操作等方面。

本书以研制和开发低功率电动汽车控制器为主线,详细介绍了基于ARM芯片STM32F103VBT7的控制器的软硬件设计方案,具体内容包括软件开发环境的介绍、C语言编程、串行通信接口及应用、EEPROM数据存储、数字输入输出接口、模拟采样功能、脉冲宽度调制功能、电动机转速测量方法和控制器程序设计等。基于本书介绍的技术方案,国内已经有多家合作企业研发完成控制器并投入市场,取得了较好的经济效益和市场认同度。

本书既可以作为一线工程师的参考书,为进行相似项目的研究和开发提供参考,也可以作为高等院校讲授C语言编程、ARM芯片使用方法以及电机控制算法的教材。本书提供了大量的原始代码和较详细的注释,有助于读者深入理解技术方案原理和具体代码功能,提高将理论知识应用于工程实践的能力。

由于作者水平有限,加之编写时间仓促,本书难免有疏漏之处,敬请读者批评指教。如有任何意见和建议,请联系作者邮箱gzg@bit.edu.cn。

作者

2018年10月