汽车ABS防抱死控制机构实验测试系统设计分析

吴洪博

摘要：本文针对汽车ABS防抱死控制机构实验测试系统开展了设计分析。应用数字信号处理器（DSP）系统设计了测试的硬件系统和软件系统，对保证BS滑模变结构控制的高效率运行起到了一定的理论价值。

关键词：防抱死控制；数字信号处理器；硬件系统；软件系统

数字信号处理器（DSP）是一类为了处理各类数字信号而开发出来的可编程单片机，通常也将其称作DSP芯片，该芯片是计算机、电子技术与信号分析技术共同发展形成的产物，对于数字化电机控制系统的发展起到了重要影响。与常规微处理器不同的是，DSP内部芯片的结构得到了专门的优化改善，可以进行高精度的高速乘法运算，属于一类具有超高速度的单片计算机。建立以DSP作为基础的数字控制系统对于现阶段的设计控制系统技术进步起到关键作用。

1 实验系统

本文构建了基于模糊PID制动系统ABS滑模控制硬件，其仿真示意图见图1。系统制动力由电机产生，因此电机是整体线控制动系统的一个最重要部件，通过分析电机硬件运行过程一方面可以有效验证ABS控制算法，同时也可快速发展原先的设计缺陷并对相关问题点进行及时改善，从而显著降低设计过程所需花费的时间。其余各类硬件部件与软件模块可通过DSP资源并以软件仿真形式有效降低开发成本。

1.1 硬件系统

本系统包括功率放大电路、整流电路以及PWM调速电路等部分，其中软件与控制部分由TMS320F2812型D SP芯片作为核心部件，组成数字化控制系统实现对电机的调控。DSP在系统内的作用是进行电流采样，同时与其它模块以及相关控制算法进行结合并计算获得PWM的控制信号，利用驱动电路实现电机驱动的控制效果。

本实验测试系统主要由如下各类硬件组成：

（1）开发板。建立在TMS320F2812基础上的ICETEKF2812A多功能评估板。

（2）电机。以70SZ03型直流伺服电机作为本实验的电机，根据表1进行参数设置：

（3）主驱动电路。本实验以LMD 18200芯片作为电机驱动芯片，该芯片来自美国的国家半导体设计公司，是一种专门用于直流电机控制的H桥结构的电路。工作电流3A，电压为SSV。并且，芯片自身可以进行电流检测，能够实现对电流的采样。此外，该芯片还可以实现过热与过流保护功能。

1.2 软件系统

（1）开发工具。开发DSP芯片需配套完善的硬件与软开发工具，这些工具主要包含代码生成与调试这两类工具。代码设计师（CCS）由TI公司开发的得到，是一种软件开发环境，可以作为用户生成代码的一项基本工具，可以实现调试与分析的功能，并能够支持DSP程序在各个开发周期中的运行要求。本实验所选择的版本为CCS2.21。

（2）软件设计。本文所设计的ABS控制软件系统包含如下所示的三类程序：

①初始化程序。此部分程序较为简单，其作用是设置全局变量并创建相应的模块，同时完成初始化参数的功能。

②主程序。主程序需要实现系统初始化、系统保护、中断子程序、循环等待的功能。

2 结论

本文針对汽车ABS防抱死控制机构实验测试系统开展了设计分析。应用数字信号处理器（DSP）系统设计了测试的硬件系统和软件系统，对保证BS滑模变结构控制的高效率运行起到了一定的理论价值。

参考文献：

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