混合动力汽车控制系统设计与能量管理策略研究

"这篇文档是关于混合动力汽车控制系统与能量管理策略的研究，主要涉及16开关量输入模块设计，以及微电子电路解决方案。作者在博士论文中探讨了混合动力汽车的能源管理和控制系统的关键技术，包括RS232串行口通信、CAN总线接口和开关量输入模块的设计。研究背景是香港政府资助的'全方位智能混合动力轿车项目'，并使用TMS320F2812 DSP芯片进行整车控制器设计。" 在混合动力汽车控制系统开发中，16开关量输入模块设计是一个关键环节。这个模块处理来自汽车内部和外部的+12V和+5V开关量信号，包括机械开关和传感器信号。为了应对恶劣的电气和电磁环境，输入信号需要经过去抖处理以消除瞬时干扰，同时通过电磁隔离芯片IS07220A来防止干扰。对于+12V的信号，它们先被分压和钳位至0~5V，再经过去抖和电磁隔离，最后通过IS07220A转换为适合DSP2812芯片的3.3V电平。 此外，文档还讨论了CAN总线接口电路，它采用TMS320F2812的CNTXA和CNRXA引脚进行通信，最高波特率为1M波特率。为了保护电路免受汽车环境中的电压波动影响，电路中采用了数字隔离器IS07221进行输入输出信号隔离，以增强抗噪声能力。同时，CAN总线与地线间添加电容以滤除噪声，确保信号稳定。 在通信模块部分，RS232串行口用于与智能显示系统进行数据交换。采用低功耗、高集成度的MAX233AEWP芯片实现符合RS232标准的串行通信，该芯片可以直接连接到TMS320F2812的串行通信接口，提供高可靠性的通信接口。 文章还涉及了能量管理策略，包括基于动态规划、随机动态规划和神经元动态规划的方法，旨在优化混合动力汽车的能源消耗，提升燃油效率和减少排放。通过MATLAB/Simulink建立的仿真模型，设计了多工作模式的能量管理策略，通过Stateflow进行模式切换控制规则的定义，并能够自动生成C代码应用于实际控制器。 这篇文档详细阐述了混合动力汽车的控制系统设计，特别是关键的输入模块、通信接口和能量管理策略，为实现高效、安全的混合动力汽车提供了理论和技术支持。