3。2  电路子系统 11

3。3  磁路子系统 11

3。4  系统方程 12

3。5  基于Matlab/Simulink的电磁直线负载模拟器的仿真模型 12

4  控制策略的研究 14

4。1  电磁直线负载模拟器的控制方案 14

4。2  PID控制器的基本概念 15

4。3  仿真结果及分析 16

5  控制系统的硬件设计 23

5。1  控制系统的结构 23

5。2  TMS320F2812 DSP 24

5。3  负载电机的电流、位移与加载力检测 24

5。3。1  电流传感器的选择 24

5。3。2  位移传感器的选择 25

5。3。3  力传感器的选择 25

5。4  电源模块 26

5。5  功率驱动电路 27

5。6  基于Altium Designer设计电路板 28

6  控制系统软件设计 34

6。1  DSP的C语言编程 34

6。2  DSP的集成开发环境CCS3。3 34

6。3  控制系统的软件框架 35

6。4  控制系统的初始化 35

6。4。1  控制寄存器的初始化 36

6。4。2  中断向量的初始化 36

6。5  A/D转换 37

6。6  加载力PID控制 38

7  电磁直线负载模拟台架的试验研究 40

7。1  试验台架的搭建 40

7。2  试验结果与分析 41

结  论 43

致  谢 44

参 考 文 献 45

1  绪论

1。1  研究背景

从上世纪九十年代至今，汽车行业在中国完成了两项极大的突破。1992年，中国的汽车总产量超过百万辆，实现中国汽车行业有史以来的第一次突破；2009年上半年，中国的汽车销售量成为世界第一，实现了汽车行业的第二次突破。与此同时，中国的环境污染问题越来越恶劣，在世界空气污染最糟糕的20个城市名单中中国占据了16个[1]。此外，在未来的发展中,随着我国经济的快速发展，人均汽车持有量将随之增长，石油进口问题将会成为一大困扰，制约我国达到可持续发展的战略目标。

人们在要求达到经济效益的同时，开始关心能源消耗与环境影响问题。作为现代高科技的产物，汽车是能源需求和环境污染的首要源头之一。汽车行业各大厂商为这两大问题，存在三种解决路径[2]：文献综述

(1)寻找代用燃料。如燃气、二甲醚、醇类以及合成柴油等燃料。

(2)发展电动汽车技术。相比较于传统的常规内燃机汽车，电动汽车能源消耗低，可以缓解我国目前面临的石油短缺问题，排放污染小，可以减少对环境的污染，同时存在起动噪声低等优点。