在汽车工程领域，随着环境与能源问题的日益严重，电动汽车技术作为重要的发展方向受到了广泛关注。电动汽车不仅减少了对传统石油资源的依赖，而且减少了环境污染，提高了能源利用率。然而，为了优化电动汽车的操控性能，电子差速技术成为了关键技术之一。电子差速技术主要用于实现车辆在转弯过程中各车轮的独立转速控制，以适应不同车轮因行驶路径不同造成的转速差异。本文介绍了基于实时内核ARTX166的电子差速算法，以及如何在Matlab/Simulink环境下进行仿真。
本文基于Ackermann转向模型，详细分析了四轮车辆在转弯时的四轮速度关系。Ackermann转向模型是一个经典的汽车动力学模型，它能够描述车辆在转向过程中，内外侧车轮速度如何根据转向角度和车辆几何参数进行相应调整。在 Ackermann 模型中，车辆的四轮速度与转向角度、轴距、轮距和转向瞬心角速度等参数相关联。该模型要求车轮在转弯时做纯滚动，以避免轮胎的非正常磨损和车辆稳定性的下降。通过预设的参考角速度，将四个车轮的角速度与参考角速度之间的比例预先计算好，并存储在表格中，通过查询和线性插值的方式来简化实时计算过程。
本文选择了Infineon公司的XC164CS微控制器作为控制电子差速算法的硬件平台。XC164CS是一款高性能的16位微控制器，具备强大的计算能力与控制功能，并集成了丰富的外设单元。它同时具备低功耗设计，适合于需要长时间运行的车载控制系统。XC164CS内核结构集成了RISC和CISC的优点，通过MAC单元提供了DSP功能，能够高效处理复杂的数学运算。而LXBus则为XC164CS提供了与其他外设连接的标准化途径，有助于未来升级和功能扩展。
为了提高控制系统的实时性和可靠性，本文采用了嵌入式实时操作系统ARTX166。实时操作系统基于并行任务的思想，能够管理多个独立任务，将任务分配给实时任务内核进行调度。ARTX166内核允许建立多达255个任务，并通过轮询（RoundRobin）模式在任务间进行切换，从而有效地分配CPU时间片。这种模式确保了系统可以高效地响应实时事件，同时保持了系统的扩展性和稳定性。
整体而言，本文的设计思路是将电子差速算法模型在Matlab/Simulink中进行仿真，并通过仿真结果验证算法的有效性。仿真过程可以利用Matlab的代码生成功能，将算法模型自动转换为C语言代码，以便嵌入到实际的电子控制单元（ECU）中。整个开发流程不仅缩短了开发周期，还提高了代码的质量和可靠性。因此，基于实时内核的电子差速算法仿真不仅在理论上具有创新性，同时在工程实践上具有应用价值。
