汽车电子感应制动控制系统（SBC）的研制

摘要

汽车电子感应制动控制系统(SBC)是汽车制动系统的发展方向。在构成上SBC取消了真空助力器和真空泵等机械装置，由传感器感测驾驶员的制动意图，并将信号传送到SBC ECU。制动液由电子控制的电机来提供，能提供连续稳定的高压油，因此SBC可以更加快速、准确地响应制动。本文采用以滑移率为控制目标的控制方法，使用Matlab/Simulink工具，结合Stateflow和PID控制工具箱，对门限值控制逻辑的SBC系统和PID与门限值相结合的控制逻辑的SBC系统进行了计算机仿真，并得到了较好的仿真结果。门限值控制的基本思想是以滑移率为主门限，以制动减速度和车速为辅门限，可以实现对滑移率的预判断；PID与门限值相结合的控制方法结合了PID和门限值各自的优点，使制动系统控制精度更高、响应速度更快。 本文使用汇编语言对上述两种控制算法进行了程序的编制，程序中主要包括数字信号采集部分和滑移率计算及控制输出部分。前者使用HSI保持寄存器装载中断方法，后者采用的是HSO软件定时器“0”中断方法。两种算法的程序分别在WAVE仿真器上进行了相应调试，最终较好地满足了设计要求。 SBC系统电子控制器的核心处理芯片使用了Intel 80C196KB单片机，并设计了外围处理电路，包括单片机十5V电源电路、模拟信号采集电路、数字信号采集电路、控制输出电路以及与计算机的串口通讯电路。绘制了电路原理图和PCB图，并制作了SBC控制器硬件电路板。 同时本文还设计了用于SBC整车测试试验台的液压系统。该液压系统的原理是通过SBC控制器对固态继电器的控制，导通或关闭电磁阀，从而实现对压力调节的控制。经过认真的设计和调试，所设计的控制算法软件程序、SBC控制器硬件电路以及SBC执行机构部分的液压系统，均能完成相应的功能，为试验验证提供了良好的条件。采用自行设计的SBC控制器、控制软件以及SBC液压系统，与实验室已有的单车轮制动试验台组成了SBC性能测试系统，在该系统上进行了试验验证。通过对不同载荷、不同制动初速度的试验现象及试验结果表明，在制动过程中两种控制逻辑的滑移率基本处于最佳滑移率区间内，能在短时间内稳定制动，符合国标要求。试验过程中没有出现抱死现象，说明所设计的系统具有良好的制动稳定性和可操纵性，能有效提高汽车行驶安全性。仿真和实验结果均表明，以门限-PID相结合为控制逻辑的SBC系统的控制效果要优于单以门限值为控制逻辑的SBC系统。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章汽车SBC系统的基本原理及理论知识

第3章汽车SBC系统计算机仿真及结果分析

第4章汽车SBC系统的硬件设计

第5章汽车SBC系统的软件设计

第6章汽车SBC系统的软硬件调试及试验验证

第7章结论与展望

参考文献

作者攻读硕士学位期间的主要研究工作

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致谢

附录