基于DSP的快速货车电子防滑器的研究

摘要

防滑控制系统是快速货车制动系统不可或缺的重要组成，高性能的防滑器可保障快速货车的制动安全，提高其制动效率。电子防滑器相对于机械式防滑器，具有信号检测灵敏可靠、控制迅速准确、执行机构动作及时准确的特点，可根据多滑行判据判断车轮的打滑状态，实现复杂的控制规律。研究高性能的电子防滑器及先进的控制算法，对快速货车制动系统性能的提高具有重要意义。
　　 本文总结了国内外制动防滑控制的发展现状，分析了防滑控制理论的发展方向。根据快速货车制动防滑的机理及防滑控制系统的功能需求，选取了高性能的DSP芯片TMS320F2812作为系统的核心控制芯片。完成快速货车电子防滑器主机的硬件总体结构设计，并分析了其中重要应用电路，制作了防滑器主机及防滑阀驱动电路。控制算法方面，选用了模糊控制算法，在MATLAB/Simulink中建立了快速货车的制动防滑仿真模型，给出并分析了仿真结果。通过仿真的手段，设计了在理论上具有理想控制效果的二维模糊控制器。在系统软件方面，设计了电子防滑器系统软件的总体结构，分析了系统软件的流程。重点阐述了滑行判据的计算和模糊控制模块的原理及流程，并通过MATLAB编程，将仿真得到的模糊控制器设计成离线查询表，在电子防滑器中实现模糊控制。
　　 为验证电子防滑器的控制效果，在实验室进行了半物理仿真试验。介绍了试验原理及流程，给出了试验结果。结果表明：基于DSP的快速货车电子防滑器控制算法合理可行，能够根据车轮打滑状态及时响应，调整制动缸压力，防止车轮继续打滑，适当提高了快速货车的制动效率，满足快速货车制动的要求。