【正文】 課程設(shè)計 說明 書 課 程 名 稱 : 汽車電 控技術(shù) 課程設(shè)計 課 程 代 碼 : 題 目 : 汽車懸架系統(tǒng)振幅控制器 學(xué)院 (直屬系 ) : 交通與汽車工程學(xué)院 年級 /專業(yè) /班 : 車輛工程汽電班 學(xué) 生 姓 名 : 學(xué) 號 : 指 導(dǎo) 教 師 : 開 題 時 間 : 20 年 12 月 3 日 完 成 時 間 : 20 年 12 月 14 日 微機檢測系統(tǒng) 課程設(shè)計說明書 1 目 錄 摘要 ?????????????????????????????????? 2 1引言 ?????????????????????????????????? 3 系統(tǒng) 的功能 作用 ?????????????????? ???? 3 ? ????? ?????????????????? 3 汽車懸架系統(tǒng)的分類 ?????????????????? ?? ???? 3 ????????????????????? ?? 3 2 汽車懸架系統(tǒng)振幅控制器總體方案設(shè)計 ???? ???????????? ??? 5 ? ??????? ??????? 5 的結(jié)構(gòu) ? ?????? ???????????? 5 幅控制器設(shè)計方案論證 ???????? ? ??????? 5 2． 4 汽車懸架系統(tǒng)振幅控制器設(shè)計 總流程 圖 ????? ? ??? ??? ???? 6 3 汽車懸架系統(tǒng)振幅控制器的 硬件設(shè)計過程 ??? ???????????? ??? 7 ????? ?????? ???????????? ? 7 ??????????????????? 8 4 汽車懸架系統(tǒng)振幅控制器的系統(tǒng)軟件設(shè)計過程???????????????? 10 4． 1 ADC0809芯片起始地址的確定 ??? ????????????? ?? ?? 11 T的確定 ?????????????????????????? 11 ???????????? ??? ? 11 PID控制算法 ?????????????????????????? 12 ?????????????????????? 12 ???????????????????????? 13 微機檢測系統(tǒng) 課程設(shè)計說明書 2 ???????????????????????? ??? 16 結(jié)論 ??????????????????????????????????? 17 致謝??????????????????????????????????? 18 參考文獻 ?????????????????????????????? ? ? ? 19 附錄 : ?????????????????????????????????? 20 微機檢測系統(tǒng) 課程設(shè)計說明書 3 摘 要 隨著社會科學(xué)的發(fā)展進步，人們對汽車的 需求量越來越大，并且對汽車各方面的性能 要求越來越高，不僅要滿足其基本的動力性和經(jīng)濟 性，更重要的是汽車的舒適性變得愈來愈重要。本次設(shè)計 通過控制 汽車懸架系統(tǒng) 的 振幅 大小 來改善汽車的乘坐 舒適性。這次設(shè)計的核心采用 AT89C51 單片機 作為 控制系統(tǒng)的微處理 芯片，以壓電式加速度傳感器及 ADC 數(shù)據(jù)采集為測試手段， 通過運用數(shù)字 PID 控制算法， 采用三相步進電機為執(zhí)行機構(gòu)，用以調(diào)節(jié)汽車減振器的阻尼大小，從而改善汽車的振動情況以滿足舒適性要求 。 關(guān)鍵詞 ： 單片機、 ADC0809，壓電式傳感器、步進電機 微機檢測系統(tǒng) 課程設(shè)計說明書 4 1 引 言 汽車懸架 系統(tǒng) 的功能 作用 . 現(xiàn)代汽車除了保證其基本性 能，即行駛性、轉(zhuǎn)向性和制動性等之外，目前正致力于提高安全性與舒適性，對此，尤其作為提高操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性的轎車懸架必須進行相應(yīng)的改進。舒適性是汽車最重要的使用性能之一 ， 是汽車上的重要總成之一 ， 懸架的主要作用是傳遞作用在車輪和車身之間的一切力和力矩，并且緩和由不平路面?zhèn)鹘o車身的沖擊載荷、衰減由此引起的振動、保證乘員的舒適性、減小貨物和車輛本身的動載荷。懸架與汽車的多種使用性能有關(guān)，為滿足這些性能，懸架系統(tǒng)必須能滿足這些性能的要求 : 首先，懸架系統(tǒng)要保證汽車有良好的行駛平順性 。 其次，懸架要保證車身和車輪在 共振區(qū)的振幅小，振動衰減快。 再次，要能保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性 。 汽車懸架系統(tǒng)的組成 汽車懸架包括彈性元件，減振器和傳力裝置等三部分，這三部分分別起緩沖，減振和力的傳遞作用。彈性元件用力傳遞垂向力，并緩和由路面不平度引起的沖擊和振動 ,它只承受垂直載荷，緩和及抑制不平路面對車體的沖擊，具有占用空間小，質(zhì)量小，無需潤滑的優(yōu)點，但由于本身沒有摩擦而沒有減振作用。減振器指液力減振器，是為了加速衰減車身的振動，它是懸架機構(gòu)中最精密和復(fù)雜的機械件。傳力裝置是指車架的上下擺臂等 *形剛架、轉(zhuǎn)向節(jié)等元件，用來傳遞縱 向力，側(cè)向力及力矩，并保證車輪相對于車架 (或車身 )有確定的相對運動規(guī)律。 汽車懸架系統(tǒng)的分類 因為理想的懸架應(yīng)在不同的使用條件下具有不同的彈簧風(fēng)度和減振器阻尼，這樣既能滿足行駛平順性要求又能滿足操縱穩(wěn)定性要求。汽車 電控半主動 懸架 根據(jù)可控阻尼減振器可以分為 兩 種 ： （ 1）機械式可變阻尼減振器： 傳統(tǒng)的可變阻尼減振器懸架系統(tǒng)是用機械式的可控閥來實現(xiàn)的，它是 通過電子控制器控制減振器中的電磁閥來調(diào)節(jié)阻尼 （ 2）磁流體可控阻尼減振器：這種可控阻尼減振器是通過控制阻尼介質(zhì)中的磁場達到調(diào)節(jié)阻尼介質(zhì)的流體特性，從而達到 控制阻尼的目的。 1． 4 本課程設(shè)計的主要內(nèi)容 微機檢測系統(tǒng) 課程設(shè)計說明書 5 電子控制懸架系統(tǒng)能根據(jù)不同的路面狀況、載重量、車速等控制懸架系統(tǒng)的剛度和減振器的阻尼，也可以調(diào)節(jié)車身高度以提高車輛的通過性。 本設(shè)計的主要任務(wù)就是利用單片機控制汽車懸架系統(tǒng)振幅在一定的范圍之內(nèi)，此懸架系統(tǒng)振幅控制器應(yīng)該具備以下功能： (1)能根據(jù)汽車的運行狀態(tài)調(diào)節(jié)汽車的振幅。 (2)要求該控制器結(jié)構(gòu)簡單，控制方便。 (3)當(dāng)檢測到振幅超過 15mm 時，在控制器面板上給予報警顯示。 本次課程設(shè)計的懸架系統(tǒng)為半主動懸架，以 AT89C51單片機為微處理器，壓電式加速度傳 感器用以檢測車身的振幅大小，并將其轉(zhuǎn)化為電壓值，由于此信號比較微弱，故在其后端增加一運放處理電路，然后通過 ADC0809采集運放所輸出的信號數(shù)據(jù)，運用精確控制的數(shù)字 PID算法驅(qū)動步進電機調(diào)節(jié)減振器的阻尼器以控制汽車的車身剛度大小，以滿足乘坐舒適性要求。 微機檢測系統(tǒng) 課程設(shè)計說明書 6 2 汽車懸架系統(tǒng)振幅控制器總體方案設(shè)計 2． 1 汽車 懸架系統(tǒng) 振幅控制器 的基本工作原理 電子控制 半主動 懸架系統(tǒng)由傳感器與開關(guān)、控制單元、執(zhí)行元件等電子器件組成。傳