【導(dǎo)讀】別是制動安全性能提出了越來越高的要求。汽車防抱死制動系統(tǒng)是一種在制動。時能夠自動調(diào)節(jié)車輪制動力，防止車輪抱死以取得最佳制動效果的制動系統(tǒng)。以及各部分的作用和工作原理。同時對ABS控制算法進行了研究，選擇了ABS控制。器的硬件并設(shè)計了ABS控制器的軟件。隨著功能技術(shù)和應(yīng)用水平。的提高，單片機應(yīng)用研究在ABS領(lǐng)域?qū)⑦M一步深入。心的ABS控制器的開發(fā)思路和設(shè)計方法。進一步的研究工作一定要繼續(xù)開展下去。Keywords：ABS；dSPACE；SlidingRate；Logiccontrolling；Brake

　　

【正文】 的地位就和 C 相對匯編語言的地位相當。 MATLAB 工具箱 MATLAB 包括下列常用工具箱：控制系統(tǒng)工具箱；系統(tǒng)識別工具箱；模糊邏輯工具箱； LMI 控制工具箱；模型預(yù)測控制工具箱； μ分析及綜合工具箱；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱；優(yōu)化工具箱等。 Simulink 是用來建模、分析和仿真各種動態(tài)系統(tǒng)的交互環(huán)境，包括連續(xù)系統(tǒng)，離散系統(tǒng)和混雜系統(tǒng)。 Simulink 提供了采用鼠標拖放的方法建立系統(tǒng)框圖模型的圖形交互界面。 通過 Simulink 提供的豐富的功能塊 ，用戶可以迅速地創(chuàng)建系統(tǒng)的模型，而不需要書寫一行代碼。 Stateflow 提供了圖形工具幫助用戶設(shè)計和分析事件驅(qū)動系統(tǒng)。 Stateflow 基于有限狀態(tài)機理論，能夠快速建立和仿真復(fù)雜事件驅(qū)動系統(tǒng)的邏輯行為。這樣， Simulink 的用戶可以在他們的模型之中描述事件驅(qū)動行為。通過 Simulink 和 Stateflow 用戶可以在統(tǒng)一的環(huán)境下設(shè)計、建立和仿真整個控制系統(tǒng)的行為。 RTW（ RealTime Workshop） Real 可從 Simulink 方框圖 中自動生成 C 代碼。 RTW 與 dSPACE 的 RTI （ RealTime Interface）聯(lián)合可完成從方框圖到 dSPACE 實時硬件的無縫轉(zhuǎn)換。 Stateflow Coder 是一個單獨提供的與 Stateflow 結(jié)合使用的工具，能夠生成獨立的控制邏輯代碼。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 22 (RealTime Interface)從方框圖自動生成代碼并下載 RTI 是連接 dSPACE 實時系統(tǒng)與軟件開發(fā)工具 MATLAB/Simulink 之紐帶。 RTI 對 Simulink 庫進行了擴 展 ,利用這些框圖無需編寫任何代碼就能完成包括 I/O 接口及初始化過程的全部設(shè)置。同時通過對 RTW 進行擴展，可實現(xiàn)從 Simulink 模型到dSPACE 實時硬件代碼的無縫自動下載。這可使用戶完全致力于實際設(shè)計過程并能迅速完成設(shè)計的更改，費力的手工編程已成為過去。 首先，可以用圖形方式從 dSPACE 的 RTI 庫中選定相應(yīng)的 I/O 模型，將之拖入Simulink 模型中并指定其參數(shù)，以完成對 dSPACE I/O 板的選定。之后，只要鼠標點一下， RTI 就會自動編譯、下載并啟動實時模型。另外， RTI 還根據(jù) 信號和參數(shù)產(chǎn)生一個變量文件，可以用 dSPACE 的試驗工具軟件如 ControlDesk 進行變量的訪問。 通過 RTI 來實現(xiàn)控制原型或?qū)ο蠓抡鎸崟r代碼的生成一般有下列幾個步驟： ① 用 Simulink 建立模型并進行離線仿真 圖 ② 加入 dSPACE I/O，將離線模型轉(zhuǎn)為實時模型 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 23 圖 ③ 用 RTW“Build”命令生成實時代碼并下載到實時硬件中 圖 ④ 用 dSPACE 試驗工具進行試驗過程中的交互操作 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 24 圖 除標準 I/O 功能外， RTI 還支持用戶在 SIMULINK 框圖中完成： ? 指定部分模型為定時執(zhí)行 ? 指定部分模型為軟件中斷 ? 指定部分模型為硬件中斷 ? 指定中斷及定時任務(wù)的優(yōu)先級 ? 支持單采樣頻率和多采樣頻率 ? 支持單任務(wù)模式和多任務(wù)模式 另外， RTI 還充分考慮了實際工程應(yīng)用中可能遇到的各種問題，如： ? 通過附加手段解決采樣頻率不同的模塊之間數(shù)據(jù)傳送的不一致性 ? 支持多處理器，允許在 SIMULINK 中完成多處理器模型的分割 ? 允許指定處理器之間的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，可采用：同步 BUFFER，異步 BUFFER，及共享存儲區(qū) 方式 ? 允許處理器之間進行中斷 RTI 可以處理連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和多采樣頻率系統(tǒng)。 當系統(tǒng)比較復(fù)雜，單處理器系統(tǒng)難以完成時，需要多個處理器并行工作。這時，就需要 RTIMP 的幫助以完成多處理器系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計、建立多處理器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（包括處理器之間的通訊）。 RTIMP 允許用拖放方式對系統(tǒng)模型進行分割，每一個子系統(tǒng)均可進行單獨調(diào)整。為了對多處理器系統(tǒng)進行觀察及參數(shù)修改，需要配合使用多處理器試驗工具軟件 ControlDeskMultiprocessor Extension。 編譯器 不論用何種方式（手動或自動）生成實時系統(tǒng)，都需要一個 C 編譯器。根據(jù)配置的不同， dSPACE 系統(tǒng)使用 POWER P C 編譯器 Complier For PPC：適用于所有基于 POWER PC 處理器的系統(tǒng)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 25 實驗軟件（ Experiment Software） 綜合實驗環(huán)境 ControlDesk 是 dSPACE 開發(fā)的新一代實驗工具軟件。雖然控制器的開發(fā)及仿真模型的建立使用的是 MATLAB/SIMULINK，但是，一旦模型已經(jīng)通過 RTI 實現(xiàn)并下載到實時硬件中 ，余下的工作就由 ControlDesk 來完成。 ControlDesk 將提供對實驗過程的綜合管理。利用 ControlDesk 可以實現(xiàn)： ① 對實時硬件的圖形化管理 方便地進行新硬件的注冊管理 檢查內(nèi)存大小及處理器時鐘頻率 利用 WINDOWS 拖放方式輕松完成目標程序的下載 用 START 和 STOP 控制實時程序的啟動和停止 通過 ERROR MESSAGE LOGGING 窗口實現(xiàn)出錯監(jiān)視功能 觀看配置數(shù)據(jù) ② 用戶虛擬儀表的輕松建立 用拖放方式建立虛擬儀表 與實時程序進行動態(tài)數(shù)據(jù)交換 跟蹤實時曲線 在線調(diào) 參 記錄實時數(shù)據(jù)（可記錄在文件中） 實時數(shù)據(jù)回放 提供各種專業(yè)虛擬儀表庫（汽車庫等） ③ 變量的可視化管理 以圖形方式訪問 RTI 生成的變量文件 通過拖放操作在變量和虛擬儀表之間建立聯(lián)系 除訪問一般變量外，還可訪問諸如采樣時間、中斷優(yōu)先級、程序執(zhí)行時間等其 它與實時操作相關(guān)的變量 ④ 參數(shù)的可視化管理 可根據(jù)實時變量樹生成參數(shù)文件 通過參數(shù)文件對實時試驗進行批參數(shù)修改 通過多個參數(shù)文件的順序調(diào)入，研究不同參數(shù)組對實時試驗的影響 ⑤ 實驗過程自動化 提供到 ControlDesk 所有組成部分的編程接口 對耗時 及需重復(fù)進行的試驗過程可以實現(xiàn)自動化，如：參數(shù)研究 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 26 利用 Macro Recorder 記錄 ControlDesk 的操作 利用面向?qū)ο蟮墓δ軓姶蟮乃惴ㄕZ言編制自動試驗算法 提供到 MATLAB 接口，實現(xiàn)與 MATLAB 的數(shù)據(jù)交換 ControlDesk 故障仿真 對標準 ControlDesk 功能的擴展 在中型或大型 dSPACE 模擬器中遠程控制故障注入單元 通過故障仿真瀏覽器可訪問所有故障仿真部件 在故障模式窗口中實現(xiàn)管腳錯誤定義 可導(dǎo)入 ECU 管腳描述文件 ControlDesk的故障仿真功能使得操作 dSPACE模擬器的故障注入單元變得非常便利。利用 CotrolDesk 故障仿真功能可以仿真電控單元 (ECU)的線束故障。比如你可以仿真 ECU 單個管腳對地短路或電壓短路故障，或者是仿真 ECU 單個管腳斷線的情況。 dSPACE 硬件 智能化的單板系統(tǒng) PPC 控制器板 現(xiàn)代控制器的功能越來越復(fù)雜，這就要求在投入生產(chǎn)之前對控制器進行詳盡的優(yōu)化設(shè)計。這一優(yōu)化過程需要有功能強大的硬件開發(fā)平臺做支持。 為滿足這一要求， dSPACE 推出了 DS1103 PPC 控制器板，這是迄今為止所 有單板系統(tǒng)中功能最強大、 I/O 最豐富的開發(fā)系統(tǒng)。為了不給開發(fā)帶來任何限制， DS1103 使用了 PowerPC 處理器來進行浮點運算（ 933MHz）。 對于新型控制器的開發(fā)而言， dSPACE 的單板方案是功能強大而又可以信賴的工具。單板方案提供了控制器方案設(shè)計及代碼生成和下載所需的一切，使 RCP 更加方便易行。 DS1103 PPC 控制器擁有大量 I/O 接口，使其可以滿足 RCP 的要求。 DS1103 PPC 控制器板除 36 路 ADC、 8 路 DAC 以外還配有數(shù)字 I/O。同時， DS1103 PPC 控制器板 還集成了一個以 TI 公司的 TMS320F240 DSP 為核心的 I/O 子系統(tǒng)，可用來滿足特殊的 I/O 要求。這種 DSP 可提供三相 PWM 信號發(fā)生器，尤其適于驅(qū)動方面的應(yīng)用。 DS1103 擁有 6 路數(shù)字增量編碼器接口，可以方便的應(yīng)用于機器人的設(shè)計。DS1103 還配有一個測速控制器，可用來對數(shù)字或模擬增量編碼器位置信號進行解析，這使其可以應(yīng)用于電氣驅(qū)動控制。 DS1103 還集成了 Infineon 的 CAN 控制器，使其也可以適應(yīng)汽車及自動化方面的應(yīng)用。 DS1103 可以方便地插入 PC 機中，由 PC 機 負責提供電源，完成程序下載。所黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 27 有的實時計算都是由 PPC 控制器板獨立執(zhí)行，只有 dSAPCE 的試驗工具軟件并行運行于主機上。 PPC 控制器板 DS1104 是新開發(fā)的用于快速控制原型的單板硬件，它使得用戶的 PC 機擁有強有力的開發(fā)系統(tǒng)?；?PowerPC 技術(shù)的實時硬件以及豐富的 I/O 接口提供了用于解決不同工業(yè)領(lǐng)域的控制器開發(fā)更理想的方案。新板 DS1104 控制器板價格低廉，使得它成為一套既適用工業(yè)開發(fā)又適用大學(xué)研究極好的開發(fā)系統(tǒng)。 它擁有 dSPACE 原型板所有的優(yōu)點：完全的圖形化 設(shè)計， Simulink/Stateflow 建模和實驗管理軟件，而且僅占用一個 PC 機的 PCI 插槽。 標準組件系統(tǒng) （ Processor Boards） 處理器板概述 :dSPACE 標準組件系統(tǒng)的基本出發(fā)點是將實時系統(tǒng)和提供用戶接口的系統(tǒng)完全分開。無論主機的要求多么復(fù)雜，也無論使用的是何種操作系統(tǒng) ,dSPACE 實時硬件都能保證滿足每一采樣周期的準確時間要求。所有的 dSPACE 標準組件板都必須至少配置一塊處理器板。所有的 dSPACE 標準組件系統(tǒng)都是以 DS1005 或 DS1006 為核心構(gòu)造的。處理器板通過高速 32 位總線（ PHS 總線）提供到 I/O 板的接口，通過 ISA 總線提供到主機的硬件接口。 為了滿足快速控制原型及硬件在回路仿真的需求， dSPACE 提供了系列 I/O 板可供選擇。 本章小結(jié) 本章重點對 dSPACE 的發(fā)展現(xiàn)狀前景，軟件及硬件作了介紹，同時介紹了如何利用 dSPACE 軟件進行設(shè)計，實驗。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 28 第五章 基于 dSPACE 的 ABS 控制器實現(xiàn) dSPACE 硬件部分及外圍電路 我們利用如圖 所示的三個開關(guān)電路，其中 兩個用的是復(fù)位開關(guān)，一個用的是自鎖開關(guān)：兩個復(fù)位開關(guān)用來模擬遙控器遠程操控的開鎖和落鎖按鍵；自鎖開關(guān)用來模擬鑰匙是否在鑰匙孔的信號。 本系統(tǒng)利用 dSPACE 普通 I/O 口作為信號采集和信號輸出端口。其中遙控器開鎖按鍵與 Z3 Group 4 ch 4 in 端口相連；遙控器落鎖按鍵與 a3 Group 4 ch 7 in 端口相連；鑰匙信號按鍵與 Y3 Group 4 ch 1 in 端口相連。這三個端口作為信號的輸入端。 A3 Group 1 ch 1 out、 A4 Group 1 ch 2 out、 A5 Group 1 ch 3 out 分別 與 節(jié)點一的單片機 、 INT0 相連，對節(jié)點一傳輸控制信號。具體連接如圖 所示： 圖 開關(guān)電路圖 圖 接口 程序編制 圖 單脈沖子系統(tǒng) 圖 布爾變量延時子系統(tǒng) 本系統(tǒng)利用 Matlab/Simulink 建立控制模型，對四路 輸入信號進行處理，從而得到三路輸出。通過對輸入信號進行轉(zhuǎn)化，得到相應(yīng)的控制信號。如：鑰匙位置信號（當檢測到鑰匙從鎖孔內(nèi)拔出時），向 A B3 口輸出一個低電平脈沖，而 A5 默認輸出高電 IN2 (遙控器開鎖鍵 ) IN3 (遙控器落鎖鍵 ) INT0 IN1 (鑰匙位置信號 ) Y3 Group 4 ch 1 in A3 Group 1 ch 1 out Z3 Group 4 ch 4 in A4 Group 1 ch 2 out a3 Group 4 ch 7 in A5 Group 1 ch 3 out ADC Type 1 in Con 2 Ch 4 dSPACE MicroAutobox IN4 (模擬 的車速信號 ) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 29 平。所以當節(jié)點一接收到 A A B3 的低、高、低的信號時向 CAN 總線上發(fā)送帶有開鎖數(shù)據(jù)的報文，控制其他節(jié)點一同完成相應(yīng)動作