汽车电子驻车制动（EPB）控制系统的研制

论文摘要

汽车既可作为生产运输的生产用品,也又可作为代步、休闲、旅游等消费用品。随着社会、经济的发展,汽车已经成为人类密不可分的伙伴；与此同时,人们对汽车的舒适和安全的要求也越来越高。因此,汽车的安全、环保和节能成为当前汽车技术发展的主要方向。汽车电子驻车制动系统作为现代汽车主动安全技术的应用之一,越来越受到研究人员的重视。本论文对汽车电子驻车制动系统的进行研究,通过对系统建模仿真,以及对系统控制策略的设计,使所研制的汽车电子驻车制动系统能够满足实际工作的基本需要。首先,分析电子驻车制动控制系统的结构原理,并利用SIMULINK软件,建立了汽车电子驻车制动系统的模型,讨论了在不同情况下的控制策略。采用PID反馈控制器,构成闭环控制系统,验证了PID控制器的有效性。为电子驻车制动控制系统的软硬件设计奠定了基础。其次,以MC9S12XS128(16位单片机)作为核心处理器,设计了电子驻车控制系统硬件电路,包括：单片机的最小系统电路、电源稳压电路、制动电机的驱动电路、CAN通信电路等。在此基础上,应用Altium Designer软件绘制了系统硬件电路的原理图,并制作了PCB电路板,采用CodeWarrior软件编写系统的程序。最后,利用发动机模拟箱模拟传感器产生信号,对所设计的EPB控制系统的软硬件进行调试,进行了台架试验。试验结果表明：该控制系统可以实现驻车制动控制,经完善后,具有很好的应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 汽车主动安全技术的应用现状和发展趋势
• 1.1.1 汽车主动安全技术简介
• 1.1.2 汽车主动安全技术的主要应用
• 1.1.3 现代汽车主动安全技术的发展趋势
• 1.2 电子驻车制动系统的概述及其特点
• 1.2.1 电子驻车制动系统的概述
• 1.2.2 EPB统的特点
• 1.3 论文研究的意义和主要内容
• 1.3.1 课题研究的意义
• 1.3.2 论文研究的主要内容
• 2 EPB控制系统的构成以及控制策略研究
• 2.1 EPB系统的结构组成及工作原理
• 2.1.1 电子驻车控制单元
• 2.1.2 主要传感器
• 2.1.3 主要执行机构
• 2.2 电子驻车控制系统的控制策略
• 2.2.1 常规控制策略
• 2.2.2 智能自动控制策略
• 2.2.3 坡道辅助起步控制策略
• 2.2.4 应急制动控制策略
• 2.2.5 系统锁止时机的选择和紧急解除
• 2.3 本章小结
• 3 EPB系统的建模和仿真
• 3.1 电子驻车控制系统的模型的建立
• 3.1.1 电气部分模型
• 3.1.2 传动机构模型
• 3.2 H桥驱动模型
• 3.3 PID控制算法及其模型的建立
• 3.3.1 PID控制算法
• 3.3.2 PID控制模型的建立
• 3.4 电动驻车制动系统的仿真
• 3.5 本章小结
• 4 EPB系统硬件电路设计
• 4.1 系统硬件电路总体设计
• 4.2 最小系统电路设计及扩展电路
• 4.2.1 主控MCU选择
• 4.2.2 最小系统电路
• 4.2.3 串行通信电路设计
• 4.2.4 CAN接口电路设计
• 4.3 电源转换及其监控电路设计
• 4.4 信号采集接口及处理电路设计
• 4.4.1 驻车制动按钮信号处理电路
• 4.4.2 线性位移传感器MXL90360接口电路
• 4.4.3 油门踏板信号处理电路设计
• 4.5 驻车制动驱动电机电路设计
• 4.6 硬件电路抗干扰性设计
• 4.7 本章小结
• 5 系统软件设计
• 5.1 软件开发工具简介
• 5.2 主程序设计
• 5.3 控制算法子程序
• 5.4 其它程序设计
• 5.4.1 初始化子程序设计
• 5.4.2 信号采集以及处理子程序设计
• 5.4.3 CAN通信子程序设计
• 5.4.4 串行通信子程序设计
• 5.5 上位机软件系统设计
• 5.5.1 Labview开发环境简介
• 5.5.2 上位机软件设计
• 5.5.3 EPB系统监控界面设计
• 5.6 本章小结
• 6 试验以及结果分析
• 6.1 试验设备
• 6.2 试验前调试
• 6.3 试验以及结果分析
• 6.4 本章小结
• 7 总结
• 7.1 全文总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
• 致谢