基于台式汽车侧滑性能检测的控制装置研究与设计【字数：20912】
摘 要随着汽车业的飞速发展，汽车保有量不断增加，汽车安心行驶已经成为社会生活中一个日渐突出的问题，对于汽车安全性能进行定期检测成为保证交通安全的必要手段，其中车轮侧滑现象是影响行车安全的一个重要隐患，所以研制高精度，高自动化程度的汽车侧滑检测系统具有重要的现代意义。本课题所涉及的侧滑系统测量电路的硬件主要包括位传感器，AD转换模，单片机等。我们可以在位移传感器以及数模转换模块的作用下把移动的量值传达出来，再通过单片机的处理把这些数字信息反馈到LCD显示屏。通常我们滑板的检测长度以及宽度大致为1m左右，我们设置滑板的位移量为mm级别。经由单片机的信息处理，我们可以把汽车的侧滑量转换为以m/km的单位数值的数字量，在显示模块上进行显示。如果汽车的侧滑结果它的绝对值大于5m/km的话，这是我们试之为不合格，相反小于等于的话否则试为检测合格。
目 录
第一章 绪论 1
1.1论文研究背景及目的 1
1.2国内外研究现状以及发展趋势 1
1.3侧滑原因及摆脱方法 3
1.4本设计主要研究内容 3
第二章 硬件设计 5
2.1检测装置 5
2.2方案论证 6
2.3防侧滑检测系统原理 15
第三章 软件设计 17
3.1编程软件Keil 18
3.2整体流程设计 19
3.3数模转换流程 20
3.4位移传感器流程 21
3.5显示模块流程 22
第四章 系统的调试 23
4.1硬件部分调试 23
4.2软件部分调试 23
4.3上位机模拟 26
结束语 27
致 谢 28
参考文献 28
附录A 29
第一章 绪论
1.1论文研究背景及目的
汽车的稳定性是影响汽车的高速安全驾驶的一项重要指标。工作车辆主动安全稳定控制系统已成为研究热点。特别是汽车在高档位通过弯道行驶或当汽车高速变道时，车辆在大离心力的作用下产生水平力。当路面很滑时，会很快导致侧滑，一旦侧滑开始，车辆在离心力的作用下将很快失 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
去控制。据西方国家的一些统计，在涉及人员伤亡的交通事故中，在潮湿路面约三分之一的与打滑有关。而雨雪天气中70％至80％与打滑有关。由于车辆紧急情况，车速增加，因此造成的交通事故也在迅速增加。车速过快，也会对人体心脏造成一定的伤害。奥迪的调查显示，速度在80km/h到100km/h之间，大约40％的造成人员伤亡，涉及伤害的事故与汽车急转弯有关。当时速达到160km/h时，全部的事故是由于汽车突然转弯造成的。
随着各种汽车安全性能措施的不断地实施，汽车的在安全出行这一方面有了很大的提高，汽车工业的发展也得到了进一步的促进。然而，车辆行驶安全的关键问题之一并没有被彻底解决。汽车侧滑是指汽车在行驶过程中绕其纵轴旋转一定角度造成的。汽车侧滑的原因有很多，其中包括汽车未定义的机构参数和随机参数。
汽车底盘相关的执行机构、运动传感器和控制功能日前变得越来越复杂，但可用于有限自由度的运动控制，包括车轮、车身、转向系统、变速器、悬架系统、制动系统等，总共加起来就有20多个自由度。因此，每个子控制系统必然要不断地耦合，互相关联。在某些驾驶条件下，甚至可能存在多个运动控制冲突之间的交互作用。例如，在紧急转向条件下，主动/半主动悬架控制系统的滚动稳定性会影响左右轮胎的垂直载荷，影响制动/驾驶性能的运动控制。如ABS(防抱死刹车系统)、TCS，也影响运动控制系统的处理稳定性。也就是说，滚转运动引起的轮胎垂向力的变化，不仅会引起侧滑事故，还会引起轮胎垂向力等一系列地变化。同时可以实现DYC、ASR（防侧滑控制系统）等运动控制系统，操纵稳定性可以达到部分防止侧滑的目的。
每一年车辆都会成批的增加，人们对车的需求也逐年攀升。正因为如此，台式车的安全性对人们来说极为重要。汽车的各个系统与其他运动系统都息息相关。车子是易耗品，需要我们的保养。如果发现某个环节出现问题，我们应当及时修整。所以用精密的检测仪器来检测车子的性能，才能暴露出更懂潜在的问题，这也会给我们自身的安全上了一把锁。轮胎性能的好坏，制动性能，以及滑行出去的距离是否为安全距离需要用侧滑系统来检测。一个优质的检测系统固然是由诸多参数组合而成，而这些参数的设计是否合理和严密对车辆和我们的安全来是息息相关的。
1.2国内外研究现状以及发展趋势
1.2.1国外研究状况以及发展趋势
在国外，车辆稳定性控制是在ABS和ASR的基础上发展起来的。原车在ABS和ASR的基础上改进了稳定性控制的概念，从而可以部分解决蒸汽问题。但此时的系统不能称为车辆稳定性控制系统，仅在ABS中。并在ASR的基础上进行改进。上世纪90年代初，各厂家开始谈论汽车的稳定性问题。控制系统相关研究。宝马和博世在ABS/ASR的基础上合作。基于横摆角速度反馈控制的车辆动态稳定控制系统，调整发动机输出扭矩，实现对车辆方向性和稳定性的控制。系该系统安装在BMW850CI轿车上，仅在原有ABS/ASR的基础上增加。方向盘角度传感器通过两个内外驱动轮之间的车轮速度差间接估计。这个估计是不准确的。在1994和1996，宝马和博世是基于DSC。第二代和第三代系统分别发展。但是考虑到系统的成本，最早的稳定性用于定性控制的传感器非常少。汽车的横摆率主要在内外轮之间。在某些车辆的复杂情况下，很难保证车辆的稳定性。行车过程中经常发生交通事故。在这种情况下，司机需要作出相应的情况。此外，汽车还需要很好的固定，ABSLLS系统在现代汽车中得到了广泛的应用。ABS制动系统是在车轮抱死时减小制动力，在车轮未锁定时增大制动力。这种重复作用使制动效果最佳。目前，ABS制动系统一般采用两种控制方式。不作双参数控制和单参数控制。双参数ABS由速度传感器、轮速传感器和中心控制。处理器和致动器是由组成的。单参数控制是基于车轮的角度减速，它控制车轮的制动力。ABS的结构主要由车轮转速传感器、中央控制器和电磁阀组成。他们中的第一个该控制方法能保证滑移率的精确控制，使滑移率保持在15%～20%。它可以是最好的，但加上速度雷达，成本将大大提高。第二种方法将使它成为这大大降低了滑移率控制效果相对较差。任何一种方法都可以进行全面的比较。ABS控制离不开速度的测量，首先是车辆行驶的理论速度和实际速度。制动力的精确控制是通过一定的公式来实现的。测量车轮驱动的第二理论速度，制动力的控制是通过减速和减速的测量来实现的，尽管两种方法的原理是不同的。但最终滑移率测量是以速度测量为基础的，没有准确的速度测量系统，例如人在冰上行走。在雪路天气不能保持身体平衡良好，但往往会出现突然的加速和减速。
目 录
第一章 绪论 1
1.1论文研究背景及目的 1
1.2国内外研究现状以及发展趋势 1
1.3侧滑原因及摆脱方法 3
1.4本设计主要研究内容 3
第二章 硬件设计 5
2.1检测装置 5
2.2方案论证 6
2.3防侧滑检测系统原理 15
第三章 软件设计 17
3.1编程软件Keil 18
3.2整体流程设计 19
3.3数模转换流程 20
3.4位移传感器流程 21
3.5显示模块流程 22
第四章 系统的调试 23
4.1硬件部分调试 23
4.2软件部分调试 23
4.3上位机模拟 26
结束语 27
致 谢 28
参考文献 28
附录A 29
第一章 绪论
1.1论文研究背景及目的
汽车的稳定性是影响汽车的高速安全驾驶的一项重要指标。工作车辆主动安全稳定控制系统已成为研究热点。特别是汽车在高档位通过弯道行驶或当汽车高速变道时，车辆在大离心力的作用下产生水平力。当路面很滑时，会很快导致侧滑，一旦侧滑开始，车辆在离心力的作用下将很快失 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
去控制。据西方国家的一些统计，在涉及人员伤亡的交通事故中，在潮湿路面约三分之一的与打滑有关。而雨雪天气中70％至80％与打滑有关。由于车辆紧急情况，车速增加，因此造成的交通事故也在迅速增加。车速过快，也会对人体心脏造成一定的伤害。奥迪的调查显示，速度在80km/h到100km/h之间，大约40％的造成人员伤亡，涉及伤害的事故与汽车急转弯有关。当时速达到160km/h时，全部的事故是由于汽车突然转弯造成的。
随着各种汽车安全性能措施的不断地实施，汽车的在安全出行这一方面有了很大的提高，汽车工业的发展也得到了进一步的促进。然而，车辆行驶安全的关键问题之一并没有被彻底解决。汽车侧滑是指汽车在行驶过程中绕其纵轴旋转一定角度造成的。汽车侧滑的原因有很多，其中包括汽车未定义的机构参数和随机参数。
汽车底盘相关的执行机构、运动传感器和控制功能日前变得越来越复杂，但可用于有限自由度的运动控制，包括车轮、车身、转向系统、变速器、悬架系统、制动系统等，总共加起来就有20多个自由度。因此，每个子控制系统必然要不断地耦合，互相关联。在某些驾驶条件下，甚至可能存在多个运动控制冲突之间的交互作用。例如，在紧急转向条件下，主动/半主动悬架控制系统的滚动稳定性会影响左右轮胎的垂直载荷，影响制动/驾驶性能的运动控制。如ABS(防抱死刹车系统)、TCS，也影响运动控制系统的处理稳定性。也就是说，滚转运动引起的轮胎垂向力的变化，不仅会引起侧滑事故，还会引起轮胎垂向力等一系列地变化。同时可以实现DYC、ASR（防侧滑控制系统）等运动控制系统，操纵稳定性可以达到部分防止侧滑的目的。
每一年车辆都会成批的增加，人们对车的需求也逐年攀升。正因为如此，台式车的安全性对人们来说极为重要。汽车的各个系统与其他运动系统都息息相关。车子是易耗品，需要我们的保养。如果发现某个环节出现问题，我们应当及时修整。所以用精密的检测仪器来检测车子的性能，才能暴露出更懂潜在的问题，这也会给我们自身的安全上了一把锁。轮胎性能的好坏，制动性能，以及滑行出去的距离是否为安全距离需要用侧滑系统来检测。一个优质的检测系统固然是由诸多参数组合而成，而这些参数的设计是否合理和严密对车辆和我们的安全来是息息相关的。
1.2国内外研究现状以及发展趋势
1.2.1国外研究状况以及发展趋势
在国外，车辆稳定性控制是在ABS和ASR的基础上发展起来的。原车在ABS和ASR的基础上改进了稳定性控制的概念，从而可以部分解决蒸汽问题。但此时的系统不能称为车辆稳定性控制系统，仅在ABS中。并在ASR的基础上进行改进。上世纪90年代初，各厂家开始谈论汽车的稳定性问题。控制系统相关研究。宝马和博世在ABS/ASR的基础上合作。基于横摆角速度反馈控制的车辆动态稳定控制系统，调整发动机输出扭矩，实现对车辆方向性和稳定性的控制。系该系统安装在BMW850CI轿车上，仅在原有ABS/ASR的基础上增加。方向盘角度传感器通过两个内外驱动轮之间的车轮速度差间接估计。这个估计是不准确的。在1994和1996，宝马和博世是基于DSC。第二代和第三代系统分别发展。但是考虑到系统的成本，最早的稳定性用于定性控制的传感器非常少。汽车的横摆率主要在内外轮之间。在某些车辆的复杂情况下，很难保证车辆的稳定性。行车过程中经常发生交通事故。在这种情况下，司机需要作出相应的情况。此外，汽车还需要很好的固定，ABSLLS系统在现代汽车中得到了广泛的应用。ABS制动系统是在车轮抱死时减小制动力，在车轮未锁定时增大制动力。这种重复作用使制动效果最佳。目前，ABS制动系统一般采用两种控制方式。不作双参数控制和单参数控制。双参数ABS由速度传感器、轮速传感器和中心控制。处理器和致动器是由组成的。单参数控制是基于车轮的角度减速，它控制车轮的制动力。ABS的结构主要由车轮转速传感器、中央控制器和电磁阀组成。他们中的第一个该控制方法能保证滑移率的精确控制，使滑移率保持在15%～20%。它可以是最好的，但加上速度雷达，成本将大大提高。第二种方法将使它成为这大大降低了滑移率控制效果相对较差。任何一种方法都可以进行全面的比较。ABS控制离不开速度的测量，首先是车辆行驶的理论速度和实际速度。制动力的精确控制是通过一定的公式来实现的。测量车轮驱动的第二理论速度，制动力的控制是通过减速和减速的测量来实现的，尽管两种方法的原理是不同的。但最终滑移率测量是以速度测量为基础的，没有准确的速度测量系统，例如人在冰上行走。在雪路天气不能保持身体平衡良好，但往往会出现突然的加速和减速。
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