[发明专利]一种基于myRIO的电动拖拉机驱动控制器

说明书

一种基于myRIO的电动拖拉机驱动控制器，适用于电气控制领域。电动拖拉机驱动控制器电路包括MOSFET、功率放大、栅极驱动、电流保护、低电压保护和温度保护等电路所设计的拖拉机为纯电动拖拉机，采用后轮驱动，主要用于设施园艺作业，总体尺寸小、结构紧凑、轴距较小、转弯半径小、轮距范围合理等，降低了成本，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及一种基于myRIO的电动拖拉机驱动控制器，适用于电气控制领域。

背景技术

与传统的内燃机拖拉机相比，近期发展起来的设施园艺电动拖拉机更加适合作业在空间封闭狭窄的温室大棚，小型拖拉机既能进行旋耕、犁地和短途运输，又能与多种机具配套使用，完成多样的园艺工作，如加拿大Electric Tractor公司的Electric Ox系列电动拖拉机除实割草功能外可直接挂接桦式犁、扫雪机等，日本井关农机株式会社推出的适合园艺作业电动拖拉机最大功率约9.5kW，可进行旋耕和除草作业。电动拖拉机的能量使用与传统车辆不同，要求驱动系统更加精确、效率更高，故研究电动拖拉机驱动控制器有重要意义。

随着拖拉机智能化水平的不断提高，对电控单元的开发提出了更严苛的要求。传统的控制器以微处理器为核心，其开发周期大，代码移植性困难，开放性不够，很难提高控制的精准性。目前国际已经形成了较为规范的控制器开发模式，其中快速原型的开发技术被广泛采用，如德国dSPACE公司开发的实时仿真系统.德国ETAS公司提供了功能分析、系统建模、快速原型、目标代码生成以及ECU测试一整套工具;美国MotoTron公司生产的MotoHawk快速开发平台;美国N工公司生产的CompactRIO和myRIO可重新配置的嵌入式测控系统。 myRIO具有运行实时操作系统的完全可编程双核ARM Cortex-A9处理器以及可自定义的FPGA，不仅能达到高控制精度的要求，而且方便扩展和升级。

发明内容

本发明提供一种myRIO的电动拖拉机驱动控制器，所设计的拖拉机为纯电动拖拉机，采用后轮驱动，主要用于设施园艺作业，总体尺寸小、结构紧凑、轴距较小、转弯半径小、轮距范围合理等，降低了成本，提高了工作效率。

本发明所采用的技术方案是：

myRIO的电动拖拉机驱动控制器电路包括MOSFET、功率放大、栅极驱动、电流保护、低电压保护和温度保护等电路。

所述电动机控制器以myRIO为控制核心，它具有10个模拟输入通道，6个模拟输出通道，40路可配置的数字I/0通道，配合LabVIEW实现对myRIO的图形化编程和各种工具包可快速实现工业控制，信号处理与分析等功能。

所述欠压保护电路选用TexasInstruments公司生产的TLC2272C为主要器件。运算放大器的输入端用R11和R12电阻对动力电池电压进行分压，R12电阻的分压值输入TLC2272C,TLC2272C再将输出电压反馈至控制器的A/D采样通道。R12与C4构成低通滤波器，用来滤除高频干扰。另外，LC2272C的供电电压为5 V，且输入端电压最大值不能超过3.5V，在R12两端并联3.3V稳压管ZD1，防止输入端电压过高。

所述电源供给方案中，驱动控制器所需要的电源电压分为3路，第1路是加在MOSFET漏一源极，由72 V动力电池组供电。第2路是功率驱动芯片IR2110所需要的5V电压。第3路是驱动控制器以及其他元件所需要的12V电压。

所述系统保护电路是为了防止温度过高烧坏电动机，在长时间工作在负载的情况下，无论是电动机本身还是功率驱动器件，都会产生大量的热，温度保护电路主要部件是负温度系数热敏电阻和比较器，负温度系数热敏电阻选用日本Murata公司生产的NTC 0603，比较器选用美国National Semiconductor公司生产的LMV7610。