基于制动加速度积分的汽车碰撞吸能装置控制系统开发

摘要

随着社会的发展,人们对汽车的安全性要求越来越高,尽量减少交通事故的损失成为当前汽车领域亟需解决的重要科技问题。目前,汽车安全领域的主动安全技术难以大幅度的降低交通事故,主要是因为事故发生因为的复杂性和突然性。针对这一现状,很多机构已经将主动安全技术与被动安全技术结合起来研究。然而,目前的大多数结合仍然停留在相加式的结合,即仅仅是在同一辆车上同时使用主动安全技术与被动安全技术。本课题组创新性地将主动安全技术中的事故预测技术与被动安全技术中的结构缓冲吸能技术紧密结合并赋予新的内涵,使其达到1+1>2的效果。
　　 本论文结合课题“主被动结合新型汽车碰撞吸能装置的关键技术研究”,设计开发了该装置的控制部分。提出了一种基于汽车制动加速度积分的算法,以此来识别汽车驾驶员紧急制动行为,判断事故是否发生。设计了采用移动窗积分算法的控制系统硬件电路和软件程序,并通过实车实验采集了某车型在不同车速下紧急制动、正常制动、点刹和通过路障等四种工况的加速度信号,分析验证了移动窗积分算法能够及时区分出驾驶员的紧急制动行为。阐述了系统算法中关键参数的确定原则,确定了用于区分紧急制动工况和其它工况的合理的积分时间窗宽和积分阈值。
　　 通过两次小车实验验证了所设计的汽车碰撞缓冲吸能装置的控制系统能够实时有效地触发,为进一步开发主被动结合的新型汽车碰撞缓冲吸能装置提供了有力的支持。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题产生背景

1.2 国内外汽车安全技术研究现状及分析

1.3 本课题研究的主要内容

第2章 汽车碰撞吸能装置的设计原理及方案

2.1 汽车碰撞吸能装置安全系统设计思路及方案

2.2 机械结构的设计与开发

2.3 本章小结

第3章 汽车碰撞吸能装置控制系统算法研究

3.1 控制系统应满足的要求

3.2 可供选择的算法研究

3.3 本系统采用的触发控制算法

3.4 本章小结

第4章 汽车碰撞吸能装置控制系统硬件设计

4.1 系统硬件设计思路

4.2 控制系统各硬件的设计及选用

4.2.1 加速度传感器的选用

4.2.2 控制系统微控制器的选用

4.2.3 A/D转换电路的设计

4.3 控制系统硬件环境整体设计

4.4 本章小结

第5章 汽车碰撞吸能装置控制系统软件的设计

5.1 控制系统软件设计基础

5.2 控制系统软件设计流程

5.3 C语言程序设计

5.4 本章小结

第6章 实验与验证

6.1 算法验证及关键参数的确定

6.2 控制系统小车验证

6.2.1 实验设备和原理

6.2.2 实验结果

6.3 改进后小车验证

6.3.1 实验装置误差验证

6.3.2 控制系统验证

6.4 本章小结

结论

参考文献

致谢