汽车防盗系统综述_汽车智能防盗系统仿真
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AT89C2051
89C2051是由ATMEL公司推出的一种小型单片机。95年出现在中国市场。其主要特点为用Flash存贮器技术,降低了制造成本,其软件、硬件与MCS-51完全兼容,可以很快被中国广大用户接受,其程序的电可擦写特性,使得开发与试验比较容易。
89C2051共有20条引脚,详见图1.从图中可见,2051继承了8031最重要引脚:
P1口共8脚,准双向端口。
P3.0~P3.6共7脚,准双向端口,并且保留了全部的P3的第二功能,如P3.0、P3..1的串行通讯功能,P3.2、P3..3的中断输入功能,P3.4、P3.5的定时器输入功能。
在引脚的驱动能力上面,89C2051具有很强的下拉能力,P1,P3口的下拉能力均可达到20mA.相比之下,89C51/87C51的端口下拉能力每脚最大为15mA。但是限定9脚电流之和小于71mA.这样,引脚的平均电流只9mA。89C2051驱动能力的增强,使得它可以直接驱动LED数码管。
为了增加对模拟量的输入功能,2051在内部构造了一个模拟信号比较器,其输入端连到P1.0和P1.1口,比较结果存入P3.6对应寄存器,(P3.6在2051外部无引脚),原理见图2。
对于一些不大复杂的控制电路我们就可以增加少量元件来实现,例如,对温度的控制,过压的控制等。
图3为测量示意图。其中,R用于测量门限的调节,IN端接输入模拟信号。
2 电源
89C2051有很宽的工作电源电压,可为2.7~6V,当工作在3V时,电流相当于6V工作时的1/4。89C2051工作于12Hz时,动态电流为5.5mA,空闲态为1mA,掉电态仅为20nA。这样小的功耗很适合于电池供电的小型控制系统。
3 存储器
89C2051片内含有2k字节的Flash程序存储器,128字节的片内RAM,与80C31内部完全类似。由于2051内部设计全静态工作,所以允许工作的时钟为0~20MHz,也就是说,允许在低速工作时,不破坏RAM内容。相比之下,一般8031对最低工作时钟限制为3.5MHz,因为其内部的RAM是动态刷新的。89C2051不允许构造外部总线来扩充程序/数据存储器,所以它也不需要ALEPSEN、RD、WR一类的引脚。
4内部I/O控制
89C2051在内部I/O控制上继承了MCS51的特性:
5路2级优待中断,串等口,2路定时器/计数器,内部组成参见图4。
AT89C2051
at89c2051是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机,片内含2k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128bytes的随机数据存储器(RAM),器件用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大at89c2051单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。
程序保密
89C2051设计有2个程序保密位,保密位1被编程之后,程序存储器不能再被编程除非做一次擦除,保密位2被编程之后,程序不能被读出。
软硬件的开发
89C2051可以用下面2种方法开发应用系统。
(1) 由于89C2051内部程序存贮器为Flash,所以修改它内部的程序十分方便快捷,只要配备一个可以编程89C2051的编程器即可。调试人员可以用程序编辑-编译-固化-插到电路板中试验这样反复循环的方法,对于熟练的MCS-51程序员来说,这种调试方法并不十分困难。当做这种调试不能够了解片内RAM的内容和程序的走向等有关信息。
(2) 将普通8031/80C31仿真器的仿真插头中P1.0~P1.7和P3.0~P3.6引出来仿真2051,这种方法可以运用单步、断点的调试方法,但是仿真不够真实,比如,2051的内部模拟比较器功能,P1口、P3口的增强下拉能力等等。
主要性能:
.和MCS-51产品兼容;
.2KB可重编程FLASH存储器(1000次);
.2.7-6V电压范围;
.全静态工作:0Hz-24KHz
.2级程序存储器保密锁定
.128*8位内部RAM
.15条可编程I/O线
.两个16位定时器/计数器
.6个中断源
.可编程串行通道
.高精度电压比较器(P1.0,P1.1,P3.6)
.直接驱动LED的输出端口
红外线热释电传感器
主要是由一种高热电系数的材料,如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离,一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜,该透镜用透明塑料制成,将透镜的上、下两部分各分成若干等份,制成一种具有特殊光学系统的透镜,它和放大电路相配合,可将信号放大70分贝以上,这样就可以测出10~20米范围内人的行动。
菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理,在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”,以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”,这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量幅度。
人体辐射的红外线中心波长为9~10--um,而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口,这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um,正好适合于人体红外辐射的探测,而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收,这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。
被动式热释电红外探头的工作原理及特性: 人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。
1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。
2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。
3)被动红外探头,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。
4)一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。
5)菲泥尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。
被动式热释电红外探头的优缺点:
优点:
本身不发任何类型的辐射,器件功耗很小,隐蔽性好。价格低廉。
缺点:
◆容易受各种热源、光源干扰
◆被动红外穿透力差,人体的红外辐射容易被遮挡,不易被探头接收。
◆易受射频辐射的干扰。
◆环境温度和人体温度接近时,探测和灵敏度明显下降,有时造成短时失灵。
抗干扰性能:
1。防小动物干扰
探测器安装在推荐地使用高度,对探测范围内地面上地小动物,一般不产生报警。
2。抗电磁干扰
探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408中4.6.1要求,一般手机电磁干扰不会引起误报。
3。抗灯光干扰
探测器在正常灵敏度的范围内,受3米外H4卤素灯透过玻璃照射,不产生报警。
红外线热释电传感器的安装要求:
红外线热释电人体传感器只能安装在室内,其误报率与安装的位置和方式有极大的关系.。正确的安装应满足下列条件:
1。红外线热释电传感器应离地面2.0-2.2米。
2。红外线热释电传感器远离空调, 冰箱,火炉等空气温度变化敏感的地方。
3。红外线热释电传感器探测范围内不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物。
4。红外线热释电传感器不要直对窗口,否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报,有条件的最好把窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强气流活动的地方。
红外线热释电传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。红外线热释电传感器对于径向移动反应最不敏感, 而对于横切方向 (即与半径垂直的方向)移动则最为敏感. 在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。
片机攻击技术
目前,攻击单片机主要有四种技术,分别是:
(1)软件攻击
该技术通常使用处理器通信接口并利用协议、加密算法或这些算法中的安全漏洞来进行攻击。软件攻击取得成功的一个典型事例是对早期ATMEL AT89C 系列单片机的攻击。攻击者利用了该系列单片机擦除操作时序设计上的漏洞,使用自编程序在擦除加密锁定位后,停止下一步擦除片内程序存储器数据的操作,从而使加过密的单片机变成没加密的单片机,然后利用编程器读出片内程序。
(2) 电子探测攻击
该技术通常以高时间分辨率来监控处理器在正常操作时所有电源和接口连接的模拟特性,并通过监控它的电磁辐射特性来实施攻击。因为单片机是一个活动的电子器件,当它执行不同的指令时,对应的电源功率消耗也相应变化。这样通过使用特殊的电子测量仪器和数学统计方法分析和检测这些变化,即可获取单片机中的特定关键信息。
(3)过错产生技术
该技术使用异常工作条件来使处理器出错,然后提供额外的访问来进行攻击。使用最广泛的过错产生攻击手段包括电压冲击和时钟冲击。低电压和高电压攻击可用来禁止保护电路工作或强制处理器执行错误操作。时钟瞬态跳变也许会复位保护电路而不会破坏受保护信息。电源和时钟瞬态跳变可以在某些处理器中影响单条指令的解码和执行。
(4)探针技术
该技术是直接暴露芯片内部连线,然后观察、操控、干扰单片机以达到攻击目的。为了方便起见,人们将以上四种攻击技术分成两类,一类是侵入型攻击(物理攻击),这类攻击需要破坏封装,然后借助半导体测试设备、显微镜和微定位器,在专门的实验室花上几小时甚至几周时间才能完成。所有的微探针技术都属于侵入型攻击。另外三种方法属于非侵入型攻击,被攻击的单片机不会被物理损坏。在某些场合非侵入型攻击是特别危险的,但是因为非侵入型攻击所需设备通常可以自制和升级,因此非常廉价。
大部分非侵入型攻击需要攻击者具备良好的处理器知识和软件知识。与之相反,侵入型的探针攻击则不需要太多的初始知识,而且通常可用一整套相似的技术对付宽范围的产品。
毕业设计说明书(论文)中文摘要
盗窃、入室抢劫等刑事案件的多发使得人们越来越渴望有一个安全生活的空间。传统的防盗门窗越来越不能满足人们日常防范的要求,因此人们迫切需要一种智能型的家庭安全防范报警系统。对市场上出现的各种报警装置进行了研究之后,发现利用单片机实现报警具有体积小、价格低、集成度高等突出优点,利用单片机来开发防盗系统能使系统易于操作,且花费较小,因而具有广泛的应用性。该设计以单片机AT89C2051为核心,作为控制器件。用喇叭发声作为报警装置。并辅之一些器件,用C语言控制单片机来完成报警系统的设计。整个报警系统由电源、单片机控制部分、命令控制部分以及报警装置等四部分组成。并且取了一些硬件及软件的抗干扰措施,提高了系统的可靠性。
关键词 报警控制 单片机 C语言
毕业设计说明书(论文)外文摘要
Title Design Of Alarm System Based on MCU
Abstract
People more and more hope a safely living space for the increasing crime of embezzling and looting. Because conventional security doors and windows can’t meet people’s routing guard more and more,people urgently need a kind of intelligent alarm system in their houses. After researching many different kinds of alarm systems in the market, discovering that design alarm systems by MCU he strong points such as smart、low price、high integrated level and so on.Using MCU to develop alarm system can made the system operated easily and cost lower,so it can be widely used.The design use AT89C2051 as the core department and the control component .Adopting a horn as a alarm unit.And adding some other components, using C language to control the MCU to complete the system alarm.The whole alarm system is made up by the power source、MCU controller、command control part and alarm unit.Moreover by taking some hardware and software antijamming measures can raise the systems’ dependabilities.
Keywords alarm control MCU C language
资料来源:://.2bysj.cn/Electronics/Singlechip/200912/2621.html
本课题研究简介
防盗系统是属于报警系统的,也是智能住宅技术的一部分。本课题就是基于以上智能住宅、各种报警技术的快速发展,设计一种专门用于住宅防盗的系统。在小区中设置一个监控中心,这个中心里面配置许多报警装置,比如蜂鸣器或发光二极管等。每个报警装置设置一个编号,对应一个住户。当一个盗贼进入某个住户时,他会触动隐藏在门上的开关,然后监控中心里面对应这个住户的报警装置就会发出报警,监控人员就会判断出是哪个住户里面现在有盗贼,然后监控人员就可以去捉拿盗贼或者打电话通知110,而盗贼却不知道会继续行窃,等警察来的时候只能束手就擒。
电源
为了方便起见,本系统用市电交流220V供电,驱动警号发声、输出供电、给蓄电池充电。220V/5UHz的市电进入本机后,首先进入一个E型交流变压器,该变压器输出交流14V,交流14V进入主电路板的电桥,电桥由4个二极管4007构成,经过电桥整形和电容滤波去交流成分后送入12V集成三端稳压器7812,生成+12V直流电,驱动报警装置或满足其他供电需求,一边送给5V集成三端稳压器7805。
集成三端稳压器7812是一种能提供稳定的12V电压的装置。它可以将输入的电压转化成直流的+12V输出。
系统硬件电路
在本电路中,电源用7805稳压电源给系统提供的稳定的5V工作电压,属于单片机工作电压(2.7V-6V)范围之内,GND(10)脚接地。
为了更明白的表示系统的工作状态,使用LED发光二极管来做为指示灯。如果K1按下,则绿灯亮,否则灯不亮。同理使用另一个发光二极管来指示门的状态,门关好的话,即K2接通的时候,黄灯不亮。门开的时候黄灯亮,表示系统进入了报警程序。指示灯的接线方式如图所示,由于电源电压比较高,所以接入了限流电阻R=200Ω。K1断开18脚高电平,系统不工作,K1按下,18脚低电平系统工作。K2和们开关连为一体,门关即K2按下,17脚为低电平,不启动报警程序。门开后,即K2断开,17脚为高电平,启动报警程序。
最后的报警装置用喇叭声音报警。由于喇叭的功率较大,所以应选用一个放大装置。
系统软件实现
在整个报警系统中,单片机AT89C2051是核心,用它来完成对整个报警系统的控制。用它实现各种控制,就要对单片机进行编程。
在计算机程序设计中,通常可以使用机器语言、汇编语言、高级语言。机器语言就是二进制代码,由于它的难记忆性现在几乎没有人用。现在一般都用汇编语言和高级语言,在这个课题中使用高级C语言对单片机进行编程。AT89C2051的C语言也就是8051单片单片机C语言,即C51语言[5]。
汽车底盘电控新技术论文范文
汽车的底盘作为车辆的重要组成部分,汽车底盘的电控技术是汽车底盘安全的技术保障。下面是我为大家精心推荐的汽车底盘电控技术论文,希望能够对您有所帮助。
汽车底盘电控技术论文篇一:《汽车底盘构造与维修技术》
摘要:底盘作为车辆的重要组成部分,是汽车正常、安全行驶的有力保障。它包括了传动系、行驶系、转向系和制动系这四大部分,每―音B分都有其特殊的功能。在当前汽车越来越普及同时频频因车辆维修不及时、不到位而出现安全事故的情况下,为了保障驾驶的安全顺利,车主们有必要了解汽车底盘的构造并掌握必要的维修技术。
引言
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,汽车的普及率已经越来越高,在社会生产生活中起着越来越突出的作用。但很多车主在使用汽车的过程中却缺乏相应的汽车构造和维修的知识和技能,这导致了一方面很多车主容易出现使用不当而使汽车出现各种故障,一方面却没法进行必要的、力所能及的维修。另外,虽然有部分车主具有一定的维修技能和 经验 ,但主要侧重于汽车的发动机和车本身,对于底盘的维修则知之甚少,连基本的构造也并不清楚。随着应车辆底盘故障而导致道路事故越来越频繁情况的出现,有必要对汽车底盘的构造及相关的维修技术进行必要的介绍和 总结 ,以便为广大车主们提供一些有益的借鉴。
1 汽车底盘的构造
汽车底盘的构造可分为传动系、行驶系、转向系和制动系这四大部分,下面对它们进行逐一的详细介绍。
1.1 传动系
汽车传动系指的是从发动机到驱动车轮之间所有的动力传递装置。其种类有机械传动、液压传统等多种,能满足不同种类、不同功能定位的汽车的需要。传动系的结构包括用于切断或传递发动机向变速器输入动力的离合器、改变运转速度和牵引力的变速器以及改变传输力方向的主减速器等多个部分。其基本作用是将发动机的转矩传递给驱动车轮,同时还必须适应形势条件的需要,改变转矩的大小。以普通的机械式传动系统为例,发动机产生的动力依次经过离合器、变速器和由万向节与传动轴组成的万向传动装置,以及安装在驱动桥中的主减速器、差速器和半轴,最后传到驱动车轮。传动系在汽车行驶中的功能很多,包括最常用到的减速、变速、倒车、中断动力等。同时它还可以有效配合发动机进行各项工作,有力地保障了汽车的行驶安全。
1.2 行驶系
行驶系主要由汽车的车架、车桥、车轮和悬架这四大部分组成,它的主要功能是接受传动系传过来的动力,然后再通过驱动轮与路面产生的作用来形成对车辆的牵引力,使汽车有正常行驶的动力。除此之外,行驶系还有承受汽车总重量和地面的反力的作用[2];在路面行驶时,它还可以起到有效缓和路面对车身造成的冲击,减少汽车的震动,保持行驶平稳以及保证汽车操纵稳定等作用。
1.3 转向系
汽车转向系是指汽车上用来调整行驶方向的专设机构。主要由转向操纵机构、转向器、转向传动机构组成。汽车转向一般是由驾驶人通过操纵转向系统的机件改变转向车轮的偏转角来实现的,其功能是保证汽车能够按照驾驶人选定的方向行驶和保持汽车稳定的直线行驶。汽车转向系统包括两大类,一类是完全依靠驾驶员操作的转向系统,即机械转向系统;另一类是借助动力来操纵转向的系统,即动力转向系统,当前越来越多的汽车开始用动力转向系统了。而其中动力转向系统还可以进一步细分为液压动力转向系统和电动助力动力转向系统和气压动力转向系统这三类。
1.4 制动系
制动系统是汽车上用来使路面在汽车车轮上面施加一定的压力,从而对其进行一定程度的强制制动的专门装置。它的主要作用包括使汽车在以不同的速度行驶时能按照驾驶员的需要进行强制减速以及停车、使己停驶的汽车在包括坡道在内的各种道路条件下能稳定驻车以及使在下坡路段行驶的汽车的速度保持稳定等。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力,由于这些外力的大小和出现的时机都是随机的,不是驾驶员可以控制的,因此要想实现上面的功能,车辆就得加装一些专门的装置。现在很多车主都意识到了制动系统对行车安全性的重要作用,因此在他们车辆的行车制动系一般都安装有制动防抱死系统(ABS),它可以有效控制滑移率,始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩,从而为车辆制动时的操纵性和稳定性提供强大的保障。
2 汽车底盘的维修
2.1 离合器踏板的检查与调整
首先是测量离合器踏板自由行程。用手轻压离合器踏板,并在感到有阻力时用直板尺测量踏板的下降距离。其次是调整离合器踏板自由行程。松开锁止螺母并转动推杆,调整后紧固锁止螺母。再次是测量离合器踏板行程。将离合器踏板踩到底,用直板尺测量起止位置之间的距离。最后是调整离合器踏板的行程。松开锁止螺母并转动螺栓。离合器踏板行程调整好后紧固锁止螺母。
2.2 转向横拉杆球节的更换(建议左右同时更换)
首先是转向横拉杆外球节的拆卸。拆卸车轮,标记转向横拉杆后拆卸外球螺母,并用球节拆卸工具KM-507-B从转向节上断开外球节。松开转向横拉杆调整螺母,通过扭动从转向横拉杆上拆下外球节。其次是转向横拉杆的安装。对准转向横拉杆上的标记,将调整螺母重新定位。通过扭动将外球节安装到转向横拉杆上,然后将外球节连接到转向节上。接着是调整前轮前束,紧固转向横拉杆外球节调整螺母。再次是转向横拉杆内球节的拆卸。依次拆卸车轮、转向横拉杆外球节、防尘套固定夹、防尘套和转向横拉杆内球节。最后是转向横拉杆内球节的安装。第一步是安装转向横拉杆内球节并紧固。接着依次安装转向器防尘套、防尘套固定夹、转向横拉杆外球节和车轮。
2.3 空挡起动开关的检查和调整
2.3.1 空挡起动开关的检查
第一步是施加驻车制动并将点火开关置于ON位置。第二步是踩下制动踏板,检查并确认换挡杆在N或P位置时发动机能起动看,而在其他位置时不能起动。最后是检查并确认当换挡杆在R位置时倒车灯点亮,倒挡警告蜂鸣器鸣响,但在其他位置不起作用。如果发现故障,则应检查空挡起动开关的导通性。
2.3.2 空挡起动开关的调整 第一步是松开空挡起动开关的螺栓,并将换挡杆置于N位置。然后将凹槽与空挡基准线对准,将开关固定到位后再拧紧两个螺栓。力矩为5.4N-M。调整完成后进行开关工作情况检查。
2.4 前减震器的更换
前减震器的更换分为四个部分。
2.4.1 前支柱总成的拆卸
拆卸支柱上盖和螺母,举升并妥善支承车辆后拆卸轮胎。在装备防抱死制动系统(ABS)的车辆上从支柱总成上断开ABS传感器线路;在从支柱总成的固定架上拆卸完制动油管后接着拆卸稳定连杆至支柱总成螺母并断开稳定连杆接下去。拆卸转向节至支柱总成螺母和螺栓,以便断开转向节。最后就可以拆卸支柱总成了。
2.4.2 前减震器的分解
拆卸支柱总成后将支柱总成固定到弹簧压缩工具上,确保挂钩正确支撑在支柱弹簧上。接着用弹簧压缩工具压缩前弹簧,并用开口扳手握住螺纹活塞杆,同时用双环扳手拆卸活塞螺母和垫圈,拆卸时速度要快。接下去是拆卸上支柱座、座轴承、上弹簧座、上环减震垫和空心 保险 杠,拆完这些后就松开弹簧和拆卸弹簧及下环减震垫。
2.4.3 前减震器的组装
安装下环减震垫和弹簧。用弹簧压缩工具KM-329-A压缩弹簧。接着是安装空心保险杠、上环减震垫、前弹簧定位器、上弹簧座、上支柱座和座轴承并确保上弹簧座卡在前弹簧定位器上。完成上述步骤后就开始安装活塞杆螺母并紧固,最后是松开弹簧压缩工具。
2.4.4 前支柱总成的安装
第一步是安装支柱总成,然后是安装转向节至支柱总成螺母和螺栓,将支柱总成连接到转向节上。紧固转向节至支柱总成螺母和螺栓。接着连接稳定连杆至支柱总成螺母,将稳定连杆连接到支柱总成并紧固稳定连杆至支柱螺母。完成这些后便将制动器油管安装到支柱总成固定架上,如果车辆上安装有ABS,要将ABS传感器的线路连接到支柱总成上。然后是安装车轮并降下车辆。最后是安装支柱总成至车身的固定螺母,紧固支柱总成至车身螺母。
3 结语
随着汽车在人们生活中的应用越来越广,起的作用越来越大。为了更好地发挥它的作用,有必要掌握一定的汽车维修技术。尤其是号称汽车第二心脏的底盘,更要加强对其构造结构的了解,并掌握一定的维修技术。
参考文献:
[1]小乐.底盘支撑起一片移动的天空[J].汽车与安全,2012(07):13 15.
[2]林晓伟.探究汽车底盘的保养与维修[J].科技致富向导,2013(18):33 37.
[3]马国宸.基于分层式结构汽车底盘系统集成控制研究[D].浙江大学2011:33 39.
汽车底盘电控技术论文篇二:《试谈汽车底盘新控制技术》
摘要 :随着汽车技术的发展,出现了各种针对汽车不同的功能而设计的控制器,汽车底盘新控制的发展突飞猛进,很大程度上从整体改善了车辆的性能,保证汽车的稳定性和耐耗性。本文通过对汽车底盘不断发展的新控制技术的分析,指出了这些新控制技术对汽车的安全性、动力性、操作稳定性等方面的重要作用,希望这些汽车底盘新控制技术的应用可以进一步促进汽车性能的加强和提高。
关键词: 汽车底盘;控制技术;线控技术;电子化技术
随着汽车行业的飞速发展,越来越多的新技术应用到了汽车上,汽车底盘控制技术不断翻新,使汽车的使用性能不断提高。目前汽车底盘的新技术主要包括线控制动系统、主动悬架控制系统等,这些最新的研究和发展趋势是利用高速网络将各种控制系统连为一个整体,形成了总体的控制系统,大大提高了汽车的安全主动性、机动性和舒适感。
1 汽车底盘的电子化技术
1.1 电子稳定控制系统(ESP)
车身电子稳定系统(Electronic Stability Program,简称ESP)主要由转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器、转向盘、制动踏板传感器等组成。
ESP系统属于汽车主动安全性控制系统,其中的各种传感器用来监控汽车的形式状态和司机的操控动作,使电脑对汽车失稳的程度进行精确计算,并得到恢复稳定行驶的调节参数,当汽车由于路面附着力发生异常变化,出现失稳状态,或者是由于司机操控不当,出现失稳状态时,可以通过ESP系统进行调控,有效的抑制前后轮的侧滑,解决由于转向不足和转向过度造成的失稳问题。ESP系统实际上使智能主动防滑稳定系统的最高形式,它可以使汽车始终在惯性力和行驶方向一致的状态下进行操控和行驶,及时抑制汽车侧滑失控,降低侧向碰撞机率,避免发生意外事故。
1.2 全电路制动系统(BBW)
BBW系统是一种全新的制动模式,它的系统结构包括电能制动器、控制单元、电子制动踏板、连接电线等等。全电路制动系统是一种新型的智能化制动系统,它用嵌入式总线技术,可以与防抱死制动系统、牵引力控制系统等汽车主动安全系统进行协同工作,通过优化微处理器中的控制算法,精确的调整制动系统的工作过程,从而提高车辆的制动效果,加强汽车的制动安全性能。BBW系统是一个新生事物,有着传统制动系统无可比拟的诸多优势,能够较大幅度的提高汽车的安全形势性能,虽然目前BBW系统的投入使用还很有限,但是,随着汽车界对BBW系统的兴趣日渐高涨,BBW系统必将迅速在汽车上推广,最终取代中小型车辆上的传统液压制动系统。
1.3 汽车悬架控制系统
洗车悬架控制系统主要包括主动悬架阻尼器控制系统(ADC)和主动横向稳定器(ARC)。ADC由电子控制单元、CAN、4个车轮垂直加速度传感器等组成,可以对阻尼器比例阀进行相应的调节,自动调节车高,抑制车辆的变化等,使汽车的悬架系统能更好的保证汽车的舒适性、安全性和稳定性。ARC主要是主动然稳定杆的左右两端作垂直方向的相对位移,使车身的侧倾角接近零,以提高汽车的舒适性,由于汽车前后的两个主动稳定杆可以调节车声的侧倾力矩的分配比例,从而可以有效调节汽车的动力特性,提高了汽车的安全性和机动性。
2 汽车底盘线控技术
所谓线控就是指用电子信号的传送取代过去由机械、液压或气动的系统连接的部分,如换档连杆、转向器传动机构等,它不仅是取代连接,而且包括操纵机构和操纵方式也发生了变化,这种技术的应用,将改变汽车的传统结构。线控技术的结构简单,不仅减少了制造成本,同时也减少了底盘所需的空间,增加了乘坐空间,而且可以进行灵敏的控制。由于线控技术是通过电动机驱动的,在电动机反转的时候则变成了发电机,那么在制动过程中,就会有一部分能量转化为电能储存起来,可以通过GPS的处理,由卫星直接提供控制信号,这样,既为汽车的防盗提供了保障,又为实现无人驾驶提供了技术支持。当前,线控技术的应用还不是十分的广泛,但是其发展空间却是非常广阔,随着电子设备可靠性的提高和相应技术的发展,将来对线控技术的应用一定会更广泛。
3 汽车底盘集成化技术
3.1 ABS/ASR/ESP的集成化
ABS/ASR装置的集成成功的解决了汽车在制动和驱动时的方向稳定性问题,但是,对于汽车转向行驶时的方向稳定性问题还是没有保障。而ESP的传感器看可以用来监控汽车的形式状态和驾驶者的操控动作,从而刹住车轮,为汽车校正行驶方向,保证率汽车转向时可以维持稳定。所以ABS/ASR/ESP集成系统的应用,在制动、加速和转向方面都极大的满足了驾驶员的稳定性要求,对汽车的主动行驶安全有着较大的贡献。
3.2 ABS/ASP/ACC的集成化
在ABS/ASR电子控制装置硬件的基础上,可以有效的增加接受车距传感器信号的电子电路和ACC常闭式及常开式进油电磁阀电子驱动电路,在已有的ABS控制模块和ASR控制模块的基础上增加一个ACC控制模块,与ABS/ASR电子控制模块进行相应的融合,可以实时的处理、计算和确定汽车的形式状态和车轮的转动状态。三者的集成化具有优先支持驾驶员操作的功能和优先工作的功能。
4 汽车底盘网络化技术
在目前的汽车发展过程中,几乎每辆汽车上都是机械、电子和信息一体化装置,而且在系统中电子和信息部分所起的作用也越来越重要。随着汽车电子装置的不断增加,减少线束是一个关键问题,线路的重量和所占的空间都会降低效率,所以基于串行通信传输的网络结构必然成为一种趋势选择。目前汽车底盘的网络化找那个应用比较成熟的有CAN总线等,而无线局域网络在汽车底盘上的应用也在进一步的探索中,蓝牙技术作为一种新的短距离无线通信技术标准,在汽车底盘控制系统的应用中有着巨大的市场潜力,又由于其相对低廉的成本和简便的使用,得到了汽车业界的一致认可,在未来汽车业发展中的应用不可限量。
5 结束语
随着汽车底盘新控制技术在汽车上的应用,汽车业的发展越来越繁荣,汽车的性能也不断的提高,其安全性和稳定性更是得到了巨大的改进,汽车底盘新技术的应用,极大的促进了汽车业的发展,带来了巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]陈祯福.汽车底盘控制技术的现状和发展趋势[J].汽车工程,2007,02.
[2]宗长富,刘凯.汽车线控驱动技术的发展[J].汽车技术,2007,03.
[3]邱官升,刘茜.汽车安全的底盘新技术[J].硅谷,2010,17.
汽车底盘电控技术论文篇三:《汽车底盘电控系统集成控制策略》
摘 要:汽车底盘电控系统对于汽车运行安全和稳定具有极其重要的作用,实现集成控制有利于提高其性能。本文针对汽车底盘电控系统,从防抱死系统、电子稳定程序和主动悬架系统三个方面对其进行了介绍,然后从分布式集成控制、总判决机制和控制模型三个方面阐述了汽车底盘电控系统集成控制的具体策略,希望可以对相关研究工作起到一定参考。
关键词:汽车底盘;电控系统;集成控制
0 引言
近些年,屡屡见诸报端的汽车安全事故给社会造成了较大影响,其中一部分原因是人为因素导致,另一部分原因则是汽车自身质量问题引起的。所以,必须对汽车自身质量予以提升,同时还需在底盘系统的设计上加强其集成化和智能化,以此避免人为因素造成的扰动。
1 汽车底盘电控系统
1.1 ABS防抱死系统
在汽车的运行过程中,对车轮传动状态的控制是非常关键的,一旦出现紧急情况,若是对车轮传动无法形成及时控制,就可能导致安全问题产生。ABS防抱死系统可以在车轮传动控制上发挥出非常重要的作用,其通过在车轮上设置的传感器对车轮抱死信号进行及时传递,对应的控制器在收到信号之后就可以及时对车轮制动缸的油压进行降低,以此实现制动力矩的减小。在一段时间之后,信号操作完成,制动力矩就可以逐渐恢复。利用这样的方式对汽车车轮进行控制,能够有效避免汽车出现无法控制或是侧滑的问题,保证汽车的安全。
1.2 ESP电子稳定程序
就电子稳定程序的基本组成说来,主要是由加速防滑控制、制动和防抱死制动这三个系统组成的,其表现出了明显的综合性特征。该系统主要是通过传感器将各部分的信息进行传递分析,再凭借内部系统,计算并且发出正确的指令,实现对汽车状态的调整,确保车辆能够保持平衡的运动状态。一般说来,车轮传感器、转向传感器、横向加速器以及侧滑传感器等共同组成了ESP,对车辆各部分状态可以实现全面监测,并且根据相应的信息对汽车实现控制。如此,可以在最大程度上确保汽车的运行过程能够保持稳定,不会出现侧翻、甩尾或是跑偏的问题。
1.3 ASS主动悬架系统
悬架系统的存在,最为主要的目的就是实现减震,确保汽车运行的平稳。一般,主动悬架作为直接里发生器,能够对输入和输出的信息形成有效反馈和控制,实现高质量的减震。其基本要求是将动作器形成的力与其他力的控制信号保持一致状态,以便能够实现更好的信息收集和跟踪,为汽车平稳运行提供保障。ASS主动悬架系统存在一定的控制复杂性,需要综合判断多方面的情况,主要涉及到弹簧刚度、轮胎刚度、悬架动力、悬下质量以及路面平整度等。对这些信息进行收集分析,再得出合理的控制指令,根据计算结果,控制指令可以分为最优控制、预测控制以及自适应控制等多个部分。
2 汽车底盘电控系统集成控制
2.1 分布式集成控制
分布式集成控制,通过情况下说来就是实现分层递进控制,把高层先进 方法 和不精确的方法统一结合起来,形成一种递进式的控制方式,可以对多个子系统实现分别控制和统一管理。一方面,分布式集成控制能够在最大程度上实现整合的合理性以及全面性。另一方面,分布式集成控制也可以实现不同子系统之间的相互交流,避免不同子系统之间出现矛盾或是冲突,对汽车整体运行控制造成影响。对于汽车底盘电控系统的集成控制而言,制动与转向的集成控制是比较关键的,也是直接关系到汽车操作的核心控制。通过对车辆制动和转向的深入研究发现,通过最优控制技术实现控制,会导致系统的线形复杂度上升,不利于系统运行的稳定和高效率。对此,笔者认为可以通过预测模型控制手段,在MPC的基础上设计对应的集成控制器,将AFS系统和ESC系统集成起来,实现集成控制的目的。预测模型控制能够对不确定环境的干扰和模型自身误差实现有效克服,并且能够表现出非常良好的线性。
2.2 总判决机制
对于车辆本身而言,其存在多个不同的系统,而且各个系统之间存在一定的差别。这一差别的存在,就使得对不同子系统进行控制时,可能出现一定的控制矛盾,会对整个系统的控制产生较为严重的影响。因此,需要对总体控制构建总判决机制,以此对不同系统的控制关系进行理顺,避免出现控制冲突的问题。在总判决机制的构建上,需要结合汽车各个控制系统的实际情况,对各个控制系统进行协调,使其能够高效实现相互配合,确保汽车整体控制,实现稳定安全的运行控制。
2.3 构建汽车底盘电控系统集成模型
要实现集成控制,首先需要设立集成控制模型。在进行模型设立的过程中,一般可以分为三步进行。第一,对模型参数进行合理选择和设置。由于汽车系统存在比较大的复杂性,各个微小系统包含了诸多元件。要想集成控制模型发挥出切实高效的控制作用,就必须对各个子系统的参数进行合理设置,保证其合理可靠,以便集成控制模型能够满足控制需求。第二,依照确定的系统参数进行模型仿真,这可以通过对汽车系统不同部分的相关运行数据进行集和传递,将其输入到模型之中进行仿真。通过计算可以得出对应的结果,然后对计算结果进行判定。如果结果超出允许范围,就需要对控制 措施 进行调整,使其回归到正常区间。若是结构处在允许范围内,则说明控制措施合理,可以对其进行进一步优化。最后,需要对一些实际场景进行仿真。汽车底盘电控系统的集成化就是要是汽车在遭遇实际情况时能够表现出良好的控制性能。因此,可以预设一些实际场景,将其转化为相关的参数,输入到模型之中进行仿真,从而得出具体的结果,以此判断集成系统的实际控制性能。
3 结束语
对汽车底盘电控系统进行集成控制构建,需要在明确底盘电控系统的基础上,针对性的通过分布式集成控制、设立总判决机制和模型仿真这些环节,逐一落实集成控制在底盘电控系统中的具体应用,以此实现底盘电控系统的集成化,使其能够确保汽车控制的稳定和安全。
参考文献:
[1]陈林,别玉娟.面向主动安全的汽车底盘集成控制策略研究[J].河北农机,2015(01):52-53.
[2]张进生.浅谈汽车底盘电控系统集成控制策略研究[J].南方农机,2015(08):37-38.
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