基于ARM的汽车防抱死制动系统设计

论文摘要

汽车在紧急制动过程中易出现很多非稳定因素（诸如侧滑、跑偏、失去转向操纵能力等）,进而导致了相当多的交通事故。这些非稳定因素是由于制动时车轮抱死而产生的,汽车防抱死制动系统ABS（Anti-lockBraking System）可以避免制动时的这些不利因素,缩短刹车距离,保证汽车安全制动。现代汽车整车控制技术的迅猛发展,迫切需要研制具有自主知识产权的汽车电子产品。研制以汽车防抱死制动系统为代表的高技术含量汽车电子产品,对加速我国汽车产业的技术自主化具有举足轻重的作用。本文根据防抱死制动系统的工作原理,采用逻辑门限控制算法,选择车轮加速度和滑移率门限来调节制动压力,使车轮的滑移率保持在最佳滑移率附近。以ARM单片机LPC2292为核心,完成了轮速信号调理电路、电磁阀和回液泵电机驱动电路及系统故障诊断等电路的设计,阐述了ABS各功能模块软件的设计思想和实现方法,完成了防抱死制动系统的硬件和软件设计。本文所设计的汽车防抱死制动系统在昌河CH711A轿车上进行了道路实验,结果表明:汽车防抱死制动控制系统的硬件电路设计合理可行,软件所采用的控制策略正确、有效,系统运行稳定可靠,改善了汽车制动系统性能,完全能够满足汽车安全制动的需要。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 ABS的发展现状
• 1.1.1 国外ABS的发展概况
• 1.1.2 国内ABS的发展概况
• 1.2 ABS控制系统的发展趋势
• 1.3 本文研究的目的和意义
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 防抱死制动系统简介
• 2.1 ABS的基本理论
• 2.2 ABS的分类
• 2.2.1 按ABS的布置形式分类
• 2.2.2 按ABS的结构及原理分类
• 2.3 ABS的基本组成
• 2.4 ABS的工作过程
• 2.5 ABS的控制技术
• 第三章 防抱死制动系统硬件设计
• 3.1 LPC2292及其最小系统
• 3.1.1 LPC2292简介
• 3.1.2 最小系统
• 3.2 轮速信号调理电路
• 3.2.1 轮速传感器及其工作原理
• 3.2.2 轮速信号调理电路
• 3.3 电磁阀和回液泵电机驱动电路
• 3.3.1 电磁阀驱动电路
• 3.3.2 回液泵电机驱动电路
• 3.4 制动踏板电路
• 3.5 CAN通信电路
• 3.6 报警灯驱动电路
• 3.7 诊断电路
• 3.7.1 轮速传感器诊断电路
• 3.7.2 电磁阀和回液泵电机诊断电路
• 3.7.3 诊断码存储与输出电路
• 3.8 硬件抗干扰设计
• 第四章 防抱死制动系统软件设计
• 4.1 控制方案的选取
• 4.1.1 控制过程
• 4.1.2 参考车速的算法
• 4.2 主程序设计
• 4.3 系统自检程序设计
• 4.4 车轮加速度计算程序设计
• 4.4.1 LPC2292定时器功能介绍
• 4.4.2 车轮加速度计算原理
• 4.4.3 车轮加速度计算程序流程
• 4.5 防抱死控制过程程序设计
• 第五章 实车实验
• 5.1 ABS实车实验方法
• 5.1.1 直线行驶制动性能
• 5.1.2 转向操纵性及方向稳定性评价试验
• 5.2 基于ARM的ABS实车实验
• 5.2.1 实验装置
• 5.2.2 ABS的安装
• 5.2.3 基于逻辑门限的道路实验
• 5.2.4 实验结论
• 第六章 总结与建议
• 5.1 总结
• 5.2 建议
• 参考文献