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[毕业设计] 基于亿恒C164CI汽车防抱死制动系统控制器

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发表于 2020-5-6 13:41 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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- T% e: E5 }3 g2 W/ C摘要:介绍了亿恒C164CI16位单片机在汽车防抱死制动系统控制器中的应用.针对系统要求单
: `  `2 b9 w+ o, Y6 p片机具有控制功能强、处理速度快、体积小、成本低等特点,设计了基于亿恒科技的Cl64CI的ABS( g- O* N' p8 }5 |+ U5 g+ F. z
电子控制单元(ECU)的软、硬件,并给出了控制软件的程序流程.* U& G" q2 V. T6 S
关键词:防抱死制动系统 ;ECU;C164CI 16位单片机.
, X0 |( a  w! O汽车防抱死制动系统(ABS)是在传统制动系
8 h6 j; Q  }8 h$ {0 Z统的基础.上采用电子控制技术,在制动时防止车9 ~/ H$ Z2 q0 B  {  i; ?- d$ f- y
轮抱死的一种机电一体化系统["].其中ECU是
; S$ b0 a, O8 a; U) j" ~8 W6 GABS系统的核心部件,它与轮速传感器共同作用$ J/ }* ?8 c, F6 ]; z( r* t2 U
可以检测车轮的抱死状态,其工作过程为:当检测! F" O& ]' Y0 q, A: C. P0 J
到车轮有抱死倾向时,ECU控制电磁阀动作以减
' q* Y1 i  O# R" t6 f小制动压力;当车轮轮速恢复并且轮胎与地面摩
5 K( n9 P/ m/ M6 H
$ p: C2 [' L$ n) a/ x* A擦力有减小趋势时,ECU控制电磁阀增加制动压
, R, a3 Q8 C, [5 s  V力.这样能够使车轮一直处于最佳的制动状态,最: z/ T. J4 B# t3 ]# i, _
有效地利用地面附着力,得到最佳的制动距离和
6 e( L3 G0 t# N' ^4 W# F制动稳定性[1].车辆运行时的状态、道路状况、载2 t. i* s! e8 u8 W: @$ \
荷、制动部件的变化,以及车轮和路面状况使汽车+ b0 J$ O3 Q! o  W# d0 w1 o: T
的制动过程工作在非线性、开放的有大量不确定
. Z3 Y; W' E- @: `因素的复杂工况下,这使经典控制理论在汽车控,
, O8 h2 O3 }3 d0 e# ^! C' ?1 M2 I* O, d+ h" W) o3 `4 x
制中的应用受到限制.ABS是一一个非线性的复杂
0 e& d/ H1 F; @5 G. I3 ^# z系统,无法建立精确的数学模型,但运用模糊控制
& D% v8 ~$ ^, ~  F理论,能够利用计算机来完成对这些规则的实现,
- g  _% t; x- G. `) S0 ~达到以机器代替人对某些对象进行控制的目的.
. L# D* H' F8 V1 w2 {/ c8 q因此,对ABS控制器控制算法的开发研究成为整
" m3 ^. A% s( M个开发过程中的关键.模糊控制作为一种模拟人
! q% R' F  ~4 E: D$ C8 H0 v( B类智能的控制方法,在汽车制动的优化控制方面
* `/ p# u& k0 r% `4 Q" w2 _已成为一个研究的热点,它实用性强,但控制精度$ l. O* L8 }  g
略差,因此对模糊控制的研究有着比较重要的意
6 i9 Z0 {/ Z3 K义.由于汽车在制动时,对于某种路面滑移率若能
! B  ^- v( w/ a3 z) e保持在一个特定的范围内,则汽车的刹车距离最
+ o  l( x0 x* C7 r; b3 y  b- ^短.但在实际工作过程中,要准确的控制滑移率非
2 _- R3 Q& }) |常困难,由于滑移率的计算与车身速度有关,而从.: C" W# t! q" r1 T
传感器得到的只是车轮的速度,汽车在制动工程& S- \% g; a  U" I- O0 K, R
中,车速与轮速不相等,用轮速来求车速不能满足
& A; ?2 X+ T, M" l准确性与实用性的要求,因此本研究采用模糊控
( l" L+ Z7 n2 h0 i/ z制来设计ABS控制器.! |( a! P6 K3 I2 ^2 X
1控制 系统的硬件设计
5 f& ~- c3 n6 D. f6 o  r6 g1.1 亿恒CI64CI 16位单片机[2-3]
" g" f3 r% M) G8 L( M随着嵌人式系统复杂性的增加,要求CPU的. B: f2 V5 F' e) t( ^  ^
性能和外设功能也要相应增加,传统的8位控制$ e" S) t6 X! D, S3 x. I9 z% ?
器已不能满足要求,而亿恒科技(原西门子)的16
% d6 {8 \/ b! s& y5 J: s2 Q+ C位单片机满足了这方面的要求.C164主要应用于
4 J7 a. f/ c8 X" C有实时要求的场合,例如轿车的安全和车体控制、: y: a# ^/ z6 X" N
驱动控制、工业不间断电源应用等.它有64kB OTP
' ]0 u$ Y& p/ {5 L4 \存储器,可用32位总线访问,2kB片上RAM、) t% x$ j% w$ b# U' e
CAN2.0B总线用于CAN网络连接, 16位3/6通道) v" ?- D. s$ D! W! f1 w
PWM可用于三相异步电机控制或步进电机控制,
! W* N( P6 p. ]5 O8 @+ T能量节省特征可使耗能减少到1mA,带8通道10# {9 Y& j& J0 Y) p( a
位精度的AD、实时可唤醒芯片,还有定时器单
0 T; {& P( q9 J% h5 B元捕捉/比较单元,高性能CPU结合功能丰富的.  W9 }; h7 I. S/ e) B

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ECU是ABS系统的核心部件
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