基于A(yíng)RM9和MPC56x的燃料電池發(fā)動(dòng)機主控制器
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(3)外設接口豐富，USB2.0全速主機雙端口及設備端口，可以實(shí)現與上位機的高速數據傳輸，保證上傳和下載數據的高效和可靠；
(4)價(jià)格低廉，AT91SAM9261S零售價(jià)只需63元，小批量?jì)r(jià)格僅為6美元，而MPC561零售價(jià)格高達40美元，在價(jià)格上具有很強的競爭力。
MPC56x的優(yōu)點(diǎn)是：帶有豐富的外圍周邊模塊，例如TPU3、QADC、QSM、CAN、MIOS和SPI接口等，能夠直接接口底層的各種信號。因此將MPC56x和ARM結合起來(lái)，可以保證控制器既具有強大的控制算法（浮點(diǎn)運算能力），又有強大的底層實(shí)時(shí)驅動(dòng)能力。
2.2 基于ARM的控制算法開(kāi)發(fā)方法
燃料電池發(fā)動(dòng)機的控制算法框架如圖3所示。整個(gè)上層控制算法可以分解為2層：輸入輸出信號接口和控制算法邏輯本身。其中輸入輸出信號接口（底層驅動(dòng)信號）在MPC56x中運行，而控制算法邏輯直接在A(yíng)RM中運行，兩者通過(guò)CAN總線(xiàn)實(shí)現信息交互。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/162700.htm
上層控制算法可直接利用MATLAB/SIMULINK中的Real Time Workshop工具箱進(jìn)行開(kāi)發(fā)。MATLAB是Mathwork公司開(kāi)發(fā)、支持ARM9算法仿真調試及自動(dòng)代碼生成的算法開(kāi)發(fā)工具，是學(xué)術(shù)界/工業(yè)界廣泛認可使用的工程算法開(kāi)發(fā)平臺。其下的Simulink組件具有強大的算法仿真調試功能；Stateflow模塊提供直觀(guān)可靠的邏輯分析/狀態(tài)機；Real-time Workshop模塊支持自動(dòng)代碼生成，能將仿真測試后的框圖模型自動(dòng)生成支持ARM9數字核心的C代碼。
2.3 控制器測試
對于A(yíng)T91SAM9261S+MPC561的雙數字核心燃料電池主控制器，現階段在實(shí)驗室中利用Vector公司的CAN Case網(wǎng)絡(luò )通信硬件工具以及CANalyzer軟件模擬整車(chē)TTCAN網(wǎng)絡(luò )和燃料電池控制系統的底層控制器，并采集實(shí)驗數據對雙數字核心燃料電池主控制器進(jìn)行仿真測試，控制器測試照片如圖4所示。
通過(guò)實(shí)際測試，驗證了采用MPC+ARM的雙數字核心架構的燃料電池主控制器在運行同樣的控制算法時(shí)，要比采用單個(gè)MPC561數字核心的控制器快得多。在MPC和ARM之間的CAN通信方面不存在任何問(wèn)題，可以應用于實(shí)車(chē)運行中。這種疊加式的控制器的優(yōu)點(diǎn)是在當算法比較復雜時(shí)，可以直接采用雙核控制器；而控制算法比較簡(jiǎn)單時(shí)，采用單個(gè)MPC56x就可以滿(mǎn)足控制系統的要求。
(1)為了滿(mǎn)足復雜的燃料電池發(fā)動(dòng)機或者新能源汽車(chē)動(dòng)力系統的控制算法，本論文提出了采用ARM9加MPC56x單片機的雙核控制器設計的思路。由計算性能更好的ARM9負責控制算法，而驅動(dòng)能量較好的MPC56x負責輸入輸出驅動(dòng)。
(2)ARM9的控制算法可以實(shí)現在MATLAB/SIMULINK中的圖形化編程，然后利用控制代碼自動(dòng)生成技術(shù)實(shí)現上層控制算法的高效開(kāi)發(fā)。
(3)在本例中，由于A(yíng)RM9和MPC56x的數字核心的安裝接口完全一致，因此可以根據實(shí)際應用的復雜程度決定是只用一個(gè)數字核心MPC56x，還是ARM9+MPC56x的雙數核心。其為教學(xué)和科研提供了一個(gè)模塊化的科研平臺，為兼容各種簡(jiǎn)單和復雜控制算法的應用系統提供了一個(gè)統一的硬件平臺。
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