论文部分内容阅读
随着汽车数量的飞速增长,人们所面临的交通安全问题也逐渐趋于严峻,影响车辆行驶安全的关键因素是汽车制动性,因此迫使人们去寻求可靠性更高的制动技术。以国外CR6轻型载货车的制动装置为研究对象,结合国内外研究成果,设计开发了电磁辅助制动系统,完成了信号的采集、与上位机通信以及对辅助制动装置的控制和驱动,以实现减轻驾驶员在汽车制动过程中所施加的踏板力,减小制动距离,从而改善制动性能。首先系统地介绍了电磁制动技术在国内外的研究和发展现状,论述了发展电磁制动技术的必要性及意义。根据原车参数及其制动踏板总成的结构,设计了电机辅助制动和电磁执行器辅助制动两种方案,对比分析各自的优缺点,最终确定选用电磁执行器作为辅助制动装置,并对电磁执行器的结构以及性能作了论述,建立数学模型,为整个系统的开发奠定了结构基础。其次以MC56F8346数字信号处理器作为主控单元,完成了电磁辅助制动系统的硬件电路设计和软件程序开发。硬件设计部分,主要包括DSP的最小系统及其基本外围电路、外部模拟信号采集调理电路以及电磁执行器驱动控制电路,运用Altium Designer软件设计原理图和PCB图,并根据原理图,焊制部分电路的实验板。软件开发部分,根据模块化的设计思路,在CodeWarrior 8.0开发环境中完成各模块程序的编写和调试,主要包括外部模拟信号的ADC采集程序、电磁执行器的驱动信号PWM的控制程序以及与上位机实时通信的SCI串口程序,并运用LabVIEW软件完成对系统工作状态的监测。为了提高系统的稳定性,设计了模糊PID算法对电磁执行器进行控制。最后将所设计的硬件和软件进行整合,运用实验室现有设备对系统的各个子模块进行功能测试,包括信号的AD采集并在上位机中实时显示、PWM信号占空比实时可调等,搭建电磁辅助制动系统实验平台进行实验,实验结果验证了开发的电磁辅助制动系统的有效性。