發(fā)布時間：2017-08-03 21:22

  本文關(guān)鍵詞：主動預(yù)緊式安全帶控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：本文基于新型的主動預(yù)緊式安全帶的概念,根據(jù)主被動安全結(jié)合的設(shè)計思路,研究一種新型的控制策略,通過獲取汽車行駛過程中的前碰撞預(yù)警系統(tǒng)信號,以及控制系統(tǒng)的掃描、識別和處理,從而驅(qū)動電機和傳動系,實現(xiàn)安全帶織帶在預(yù)碰撞過程或碰撞過程中的提前預(yù)緊,通過消除安全帶織帶松弛量,可起到自適應(yīng)約束乘員的作用,并減少碰撞過程中駕駛員胸部加速度的峰值,從而提高保護乘員的效果。首先通過建立模型獲取最佳的預(yù)緊參數(shù),為控制系統(tǒng)的設(shè)計提供數(shù)據(jù)支撐;之后根據(jù)控制邏輯確定控制系統(tǒng)功能作用,定義主動預(yù)緊式安全帶各工況的優(yōu)先級,采用區(qū)別化工況執(zhí)行邏輯。根據(jù)主動預(yù)緊式安全帶的工作模式,基于Freescale單片機MC9S12G48設(shè)計各電路模塊;根據(jù)控制系統(tǒng)不斷掃描信號的要求和準(zhǔn)確配置織帶卷收的命令,研究出一種新型掃描算法,確保危機工況執(zhí)行的準(zhǔn)確性和時效性,并實現(xiàn)按照不同優(yōu)先級執(zhí)行,保證了信號掃描和電機運轉(zhuǎn)的獨立性,起到了核心支撐作用;此外,結(jié)合當(dāng)前汽車電子系統(tǒng)通訊方式的發(fā)展,本文基于CAN總線研究了控制系統(tǒng)之間的通訊協(xié)議,定義了通訊方式和通訊思路,可實現(xiàn)對前碰撞系統(tǒng)的危機信號進行接收、處理,針對不同類型的信號進行了通訊轉(zhuǎn)換的設(shè)計,同時利用CAN-USB及RS232通訊軟件,研究上位機和下位機的交互、診斷和測試過程,并實現(xiàn)對整個控制系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試,即從前碰撞預(yù)警系統(tǒng)到主動預(yù)緊式安全帶的所有功能的準(zhǔn)確執(zhí)行;最后,研究主動預(yù)緊式安全帶的測試體系,在傳統(tǒng)ECU測試領(lǐng)域和其特殊功能領(lǐng)域進行系統(tǒng)化測試研究。本文的研究思路和結(jié)果對于主被動安全技術(shù)的開發(fā)和自適應(yīng)約束系統(tǒng)的開發(fā)具有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：主動式預(yù)緊安全帶 卷收算法 控制系統(tǒng) CAN總線
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U491.61
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 汽車電子系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 預(yù)緊式安全帶研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文研究的意義12-13
• 1.4 研究內(nèi)容13-14
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)14-15
• 第2章 控制策略研究15-21
• 2.1 傳統(tǒng)剎車觸發(fā)型安全帶15-16
• 2.2 基于仿真模型對控制系統(tǒng)的參數(shù)驗證16-17
• 2.3 控制策略17-19
• 2.4 前碰撞預(yù)警系統(tǒng)信號發(fā)生19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第3章 主動預(yù)緊式安全帶控制系統(tǒng)硬件設(shè)計21-32
• 3.1 基于飛思卡爾單片機的硬件功能研究21-25
• 3.1.1 電源電路設(shè)計21-22
• 3.1.2 MC9S12G48最小系統(tǒng)支撐電路設(shè)計22-24
• 3.1.3 CAN模塊外圍電路設(shè)計24
• 3.1.4 其他模塊外圍電路設(shè)計24-25
• 3.2 電機控制模塊25-28
• 3.2.1 PWM工作原理26-27
• 3.2.2 直流電機驅(qū)動電路27-28
• 3.3 PCB板布板28-30
• 3.4 MC9S12G48硬件板測試30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第4章 軟件設(shè)計與研究32-41
• 4.1 軟件平臺搭建32-36
• 4.1.1 主函數(shù)32-33
• 4.1.2 中斷函數(shù)程序33
• 4.1.3 定時器模塊軟件設(shè)計33-35
• 4.1.4 電流保護程序設(shè)計35-36
• 4.2 基于PID控制的電機驅(qū)動算法36-40
• 4.2.1 主動預(yù)緊式安全帶電機控制原理36
• 4.2.2 電機控制算法的優(yōu)化36
• 4.2.3 PID控制算法36-40
• 4.3 本章小結(jié)40-41
• 第5章 CAN通訊系統(tǒng)設(shè)計41-47
• 5.1 CAN總線功能簡介41-42
• 5.2 CAN通信模塊軟件42-44
• 5.3 IO口轉(zhuǎn)CAN口通訊方式設(shè)置44-46
• 5.3.1 傳統(tǒng)IO通訊44
• 5.3.2 通訊方式的轉(zhuǎn)換44-45
• 5.3.3 上位機、下位機診斷和信號檢測45-46
• 5.4 本章小結(jié)46-47
• 第6章 主動預(yù)緊式安全帶控制系統(tǒng)測試與驗證47-53
• 6.1 安全帶電流測試和耐久性測試47-49
• 6.2 控制系統(tǒng)功能性驗證49-51
• 6.3 主動預(yù)緊式安全帶聯(lián)合調(diào)試51-52
• 6.4 本章小結(jié)52-53
• 總結(jié)與展望53-55
• 參考文獻55-59
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄59-60
• 致謝60

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本文編號：616396