汽車ABS防抱死控制機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

吳洪博

摘要：本文針對(duì)汽車ABS防抱死控制機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)開展了設(shè)計(jì)分析。應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）系統(tǒng)設(shè)計(jì)了測(cè)試的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，對(duì)保證BS滑模變結(jié)構(gòu)控制的高效率運(yùn)行起到了一定的理論價(jià)值。

關(guān)鍵詞：防抱死控制；數(shù)字信號(hào)處理器；硬件系統(tǒng)；軟件系統(tǒng)

數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）是一類為了處理各類數(shù)字信號(hào)而開發(fā)出來的可編程單片機(jī)，通常也將其稱作DSP芯片，該芯片是計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)與信號(hào)分析技術(shù)共同發(fā)展形成的產(chǎn)物，對(duì)于數(shù)字化電機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展起到了重要影響。與常規(guī)微處理器不同的是，DSP內(nèi)部芯片的結(jié)構(gòu)得到了專門的優(yōu)化改善，可以進(jìn)行高精度的高速乘法運(yùn)算，屬于一類具有超高速度的單片計(jì)算機(jī)。建立以DSP作為基礎(chǔ)的數(shù)字控制系統(tǒng)對(duì)于現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步起到關(guān)鍵作用。

1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

本文構(gòu)建了基于模糊PID制動(dòng)系統(tǒng)ABS滑模控制硬件，其仿真示意圖見圖1。系統(tǒng)制動(dòng)力由電機(jī)產(chǎn)生，因此電機(jī)是整體線控制動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)最重要部件，通過分析電機(jī)硬件運(yùn)行過程一方面可以有效驗(yàn)證ABS控制算法，同時(shí)也可快速發(fā)展原先的設(shè)計(jì)缺陷并對(duì)相關(guān)問題點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)改善，從而顯著降低設(shè)計(jì)過程所需花費(fèi)的時(shí)間。其余各類硬件部件與軟件模塊可通過DSP資源并以軟件仿真形式有效降低開發(fā)成本。

1.1 硬件系統(tǒng)

本系統(tǒng)包括功率放大電路、整流電路以及PWM調(diào)速電路等部分，其中軟件與控制部分由TMS320F2812型D SP芯片作為核心部件，組成數(shù)字化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的調(diào)控。DSP在系統(tǒng)內(nèi)的作用是進(jìn)行電流采樣，同時(shí)與其它模塊以及相關(guān)控制算法進(jìn)行結(jié)合并計(jì)算獲得PWM的控制信號(hào)，利用驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的控制效果。

本實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)主要由如下各類硬件組成：

（1）開發(fā)板。建立在TMS320F2812基礎(chǔ)上的ICETEKF2812A多功能評(píng)估板。

（2）電機(jī)。以70SZ03型直流伺服電機(jī)作為本實(shí)驗(yàn)的電機(jī)，根據(jù)表1進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：

（3）主驅(qū)動(dòng)電路。本實(shí)驗(yàn)以LMD 18200芯片作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片來自美國(guó)的國(guó)家半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司，是一種專門用于直流電機(jī)控制的H橋結(jié)構(gòu)的電路。工作電流3A，電壓為SSV。并且，芯片自身可以進(jìn)行電流檢測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電流的采樣。此外，該芯片還可以實(shí)現(xiàn)過熱與過流保護(hù)功能。

1.2 軟件系統(tǒng)

（1）開發(fā)工具。開發(fā)DSP芯片需配套完善的硬件與軟開發(fā)工具，這些工具主要包含代碼生成與調(diào)試這兩類工具。代碼設(shè)計(jì)師（CCS）由TI公司開發(fā)的得到，是一種軟件開發(fā)環(huán)境，可以作為用戶生成代碼的一項(xiàng)基本工具，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)試與分析的功能，并能夠支持DSP程序在各個(gè)開發(fā)周期中的運(yùn)行要求。本實(shí)驗(yàn)所選擇的版本為CCS2.21。

（2）軟件設(shè)計(jì)。本文所設(shè)計(jì)的ABS控制軟件系統(tǒng)包含如下所示的三類程序：

①初始化程序。此部分程序較為簡(jiǎn)單，其作用是設(shè)置全局變量并創(chuàng)建相應(yīng)的模塊，同時(shí)完成初始化參數(shù)的功能。

②主程序。主程序需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化、系統(tǒng)保護(hù)、中斷子程序、循環(huán)等待的功能。

2 結(jié)論

本文針對(duì)汽車ABS防抱死控制機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)開展了設(shè)計(jì)分析。應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）系統(tǒng)設(shè)計(jì)了測(cè)試的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，對(duì)保證BS滑模變結(jié)構(gòu)控制的高效率運(yùn)行起到了一定的理論價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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