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基于DSP的快速货车电子防滑器的研究

滕晓涛  
【摘要】:防滑控制系统是快速货车制动系统不可或缺的重要组成,高性能的防滑器可保障快速货车的制动安全,提高其制动效率。电子防滑器相对于机械式防滑器,具有信号检测灵敏可靠、控制迅速准确、执行机构动作及时准确的特点,可根据多滑行判据判断车轮的打滑状态,实现复杂的控制规律。研究高性能的电子防滑器及先进的控制算法,对快速货车制动系统性能的提高具有重要意义。 本文总结了国内外制动防滑控制的发展现状,分析了防滑控制理论的发展方向。根据快速货车制动防滑的机理及防滑控制系统的功能需求,选取了高性能的DSP芯片TMS320F2812作为系统的核心控制芯片。完成快速货车电子防滑器主机的硬件总体结构设计,并分析了其中重要应用电路,制作了防滑器主机及防滑阀驱动电路。控制算法方面,选用了模糊控制算法,在MATLAB/Simulink中建立了快速货车的制动防滑仿真模型,给出并分析了仿真结果。通过仿真的手段,设计了在理论上具有理想控制效果的二维模糊控制器。在系统软件方面,设计了电子防滑器系统软件的总体结构,分析了系统软件的流程。重点阐述了滑行判据的计算和模糊控制模块的原理及流程,并通过MATLAB编程,将仿真得到的模糊控制器设计成离线查询表,在电子防滑器中实现模糊控制。 为验证电子防滑器的控制效果,在实验室进行了半物理仿真试验。介绍了试验原理及流程,给出了试验结果。结果表明:基于DSP的快速货车电子防滑器控制算法合理可行,能够根据车轮打滑状态及时响应,调整制动缸压力,防止车轮继续打滑,适当提高了快速货车的制动效率,满足快速货车制动的要求。


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