主动预紧式安全带的控制系统的设计开发和功能验证(硕士)

主动预紧式安全带的控制系统的设计开发和功能验证(硕士)(论文30000字)
摘  要
主动预紧式安全带通过接收主动安全设备的危机信号，可在碰撞前有效地消除织带松弛量，从而降低乘员在正面碰撞中的损伤参数，降低乘员发生二次碰撞的风险。本文首先在建模仿真的基础上验证了主动预紧式安全带可有效降低乘员损伤参数，并从仿真中确立控制系统的参数，从而完成了软件系统算法的设计，实现了高优先级信号的优先执行，保证了信号扫描和电机运转的并行。最后进行了台架静态测试验证了控制系统的功能可靠性。实验结果表明，该智能控制系统可有效进行CAN通信，准确执行安全带预紧指令，有效支撑主动预紧式安全带的工况执行。

关键字: 主动式预紧安全带；卷收算法，控制系统，CAN总线；

目  录
摘  要    II
Abstract    III
插图索引    VII
附表索引    VIII
第1章 绪  论    1
1.1 课题的研究背景及意义    1
1.1.1 国内外发展现状    1
1.1.2 论文研究的意义    6
1.2 研究内容    6
1.3 论文结构    8
1.4 本章小结    8
第2章 控制策略及模型搭建    9
2.1基于仿真模型对控制系统的参数验证    9
2.2基于仿真模型的控制系统参数设定    10
2.3  控制策略    10
2.4 前碰撞预警系统信号发生    11
2.5 本章小结    12
第3章 主动预紧式安全带硬件设计    13
3.1 飞思卡尔单片机功能研究    13
3.1.1  电源电路设计    14
3.1.2 MC9S12G48最小系统支撑电路设计    14
3.1.3 CAN 模块外围电路设计    16
3.1.4 其他模块外围电路设计    17
3.2 电机控制模块    18
3.2.1 PWM工作原理    18
3.2.2 功率逆变电路    19
3.2.3 脉宽调制电路    20
3.2.4 驱动电路    20
3.2.5 保护电路    20
3.3 PCB板布板    21
3.3.1 PCB布板的一般规则    21
3.3.2 PCB布局布线基本要领    22
3.3.3 布板软件应用    26
3.4 MC9S12G48硬件板测试    29
3.4.1 测试方法和步骤    29
3.4.2  体会    30
3.5 本章小结    30
第4章 软件设计及通讯    31
4.1 软件平台搭建    31
4.1.1 主函数    31
4.1.2中断函数程序    32
4.1.3 CAN通信模块软件    32
4.1.4 定时器模块软件设计    34
4.1.5 AD模块设计    35
4.1.6 电流保护程序设计    35
4.3 基于PID控制的电机驱动算法    36
4.3.1 主动预紧式安全带电机控制原理    36
4.3.2 电机控制算法的优化    36
4.3.3 PID控制算法    36
4.4 本章小结    45
第5章 通讯系统设计    46
5.1 CAN总线简介    46
5.2 IO口转CAN口通讯方式设置    48
5.2.1 传统IO通讯    48
5.2.2 通讯方式的转换    48
5.2.3 上位机、下位机诊断和信号检测    48
5.3 本章小结    50
第6章 主动预紧式安全带控制系统测试与验证    51
6.1 安全带电流测试    51
6.2 主动预紧保护测试验证    51
6.2.1模拟信号发生器搭建    51
第7章 总结与展望    54
参考文献    56
致  谢    57