亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于FSAE的無線數(shù)采與自動換擋研究

        2016-12-31 00:00:00朱亦隆陳鑫宇
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年10期

        摘 要:通過CPLD控制氣動換擋和STM32進(jìn)行對CAN總線數(shù)據(jù)的讀取,進(jìn)行編程設(shè)計(jì)出了一套硬件,主要功能為數(shù)據(jù)的采集與發(fā)送以及一定程度對車的控制,對于車輛性能的監(jiān)測有一定實(shí)用意義。為防止一部分模塊有問題而導(dǎo)致需要更換整個系統(tǒng),提升維修難度,故分為氣動控制板和高級功能板兩部分。氣動控制板對電磁閥與離合控制還有斷火信號的產(chǎn)生有主要作用。高級功能板實(shí)現(xiàn)CAN總線和ECU進(jìn)行通信還有具備發(fā)送信號給遙測平臺以實(shí)現(xiàn)對整車數(shù)據(jù)的采集的功能。

        關(guān)鍵詞:CPLD;嵌入式;STM32;無線數(shù)采;自動控制;FSAE

        引言

        隨著FSAE賽事在中國不斷普及,如何提高車輛的性能和實(shí)時了解車輛狀態(tài)成為了各個參賽隊(duì)伍的一個普遍問題。同時對賽車和改裝車實(shí)時了解整車狀態(tài)和根據(jù)狀態(tài)來進(jìn)行整車控制也變得更加熱門。

        直線加速比賽中換擋時動力的不連貫和換擋時間成為了一個影響最終成績的主要問題,通過采用氣動換擋和氣動離合,在換擋時產(chǎn)生斷火信號給ECU使換擋過程簡化,只需要撥片一個動作完成。減小了換擋時間約50%。同時通過讀取CAN總線的信息進(jìn)行換擋時機(jī)判斷,也減小了人為判斷失誤對成績的影響。

        在車輛調(diào)試時,傳統(tǒng)的調(diào)試需要等車停下來后讀取CDL中的數(shù)據(jù),無法實(shí)時對車輛的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。同時其多為國外專用產(chǎn)品,價格較高。所以采取無線發(fā)射的方法可以在多種平臺進(jìn)行接收讀取分析,提高了監(jiān)測的便利性。

        文章分別借助CPLD,STM32作為主控芯片,運(yùn)用Altium Designer進(jìn)行了氣動控制板和高級功能板的設(shè)計(jì),運(yùn)用ISE和KEIL進(jìn)行編程,并且對于結(jié)果進(jìn)行了實(shí)車測試。

        1 氣動控制板的設(shè)計(jì)

        1.1 氣動控制板目標(biāo)功能

        在設(shè)計(jì)時,車換擋的過程不是簡單的壓縮氣體推動電磁閥拉動檔桿,而是需要發(fā)動機(jī)多種電控進(jìn)行配合才能達(dá)到換擋流暢穩(wěn)定。

        在車輛駕駛時升檔需要收油、降檔需要離合。

        升檔時,先拉離合使動力傳輸中斷,然后進(jìn)行升檔,此時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速要比車速快,所以應(yīng)先收油,此時人為收油可以由發(fā)動機(jī)斷油斷火信號等效,我們采用了斷火,因?yàn)閿嗷鹦盘柛禹憫?yīng)快,使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降下來,然后貼緊離合,連接動力傳輸。

        相反,降檔時應(yīng)該拉離合,補(bǔ)油防止倒拖,使傳輸中斷,然后降檔,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速要低于車速,然后給油,使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高,松離合連接動力傳輸。

        所以我們在升檔的時候需要控制的有斷火和拉動氣缸升檔,在降檔的時候,我們需要拉動離合還有進(jìn)行氣缸反向動作。

        1.2 氣動控制板的電路設(shè)計(jì)

        在設(shè)計(jì)的時候控制需要嚴(yán)格的時序控制,所以選用CPLD進(jìn)行控制,其相對于單片機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn):(1)高速。即使是高速度單片機(jī)也只能工作在μs級,這是由單片機(jī)串行工作的特點(diǎn)所決定的。(2)高可靠性。雖然單片機(jī)目前有很多器件與設(shè)計(jì)在一定程度上解決了部分問題,如看門狗的廣泛應(yīng)用,但在某些情況下瞬間的復(fù)位也會造成嚴(yán)重后果。在設(shè)計(jì)電路時著重強(qiáng)調(diào)的是電路的穩(wěn)定性還有體積的小型化。

        在電路的穩(wěn)定性方面,選用了固態(tài)繼電器,固態(tài)繼電器相對于傳統(tǒng)繼電器有以下的優(yōu)點(diǎn):(1)高壽命,高可靠。(2)靈敏度高,控制功率小,電磁兼容性好。(3)快速轉(zhuǎn)換,切換速度可從幾毫秒至幾微秒。(4)電磁干擾?。汗虘B(tài)繼電器沒有輸入“線圈”,沒有觸點(diǎn)燃弧和回跳,因而減少了電磁干擾和開關(guān)瞬態(tài)效應(yīng)。同時采用了有源貼片電感代替了傳統(tǒng)無源插針電感,即提高了電路的精確性又提高了集成度。電解電容改為鉭電容,進(jìn)一步縮小了體積。最后縮小電路面積達(dá)25%。

        2 高級功能板的設(shè)計(jì)

        2.1 高級功能板主要功能概述

        高級功能板主要承擔(dān)了CAN總線讀取、換擋條件判斷和數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)。首先得完成對CAN總線的讀取。

        CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò)),是由博世公司開發(fā)的一種工業(yè)現(xiàn)場總線。被廣泛應(yīng)用于汽車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和環(huán)境溫度惡劣、電磁輻射強(qiáng)和震動大的工業(yè)環(huán)境。

        車輛使用的ECU型號為MoTeC M800,基于CAN2.0通訊,采用廣播式發(fā)送,每次發(fā)送173字節(jié)的數(shù)據(jù)包,傳輸速率為1M/S。本項(xiàng)目自制一個基于STM32的ECU數(shù)據(jù)采集板將ECU的數(shù)據(jù)采集、篩選并發(fā)送。使用STM32作為主控,STM32自帶兩個CAN控制器,中斷方式接收來自ECU的CAN數(shù)據(jù)包,并且通過輪詢方式將數(shù)據(jù)通過無線串口發(fā)送。采用HVP230作為CAN數(shù)據(jù)的硬件收發(fā)器。經(jīng)驗(yàn)證,可以高效地采集并發(fā)送數(shù)據(jù),穩(wěn)定性非常高。

        在設(shè)計(jì)無線傳輸端時最初選用433MHZ無線串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,在實(shí)際測試中傳輸20組數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳回時繪制折線圖速率并不理想,于是換成了2.4GHZ進(jìn)行傳輸,表1為在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下對我們使用的E34-TTL-100型無線串口速度測試所得的結(jié)果。

        2.2 高級功能板的電路設(shè)計(jì)

        在設(shè)計(jì)高級功能板時應(yīng)當(dāng)注意過孔的寄生電容和寄生電感。過孔存在著對地的寄生電容,過孔在鋪地層上的隔離孔直徑為φ2,過孔焊盤的直徑為φ1,PCB板的厚度為T,板基材介電常數(shù)為ε,則過孔的寄生電容大小近似于:

        C=1.41εTφ1/(φ2-φ1)

        過孔的寄生電容影響使信號的上升時間變長,降低了電信號的傳輸速度。

        我們通過上面的公式近似算出過孔的寄生電容大致是:C=1.41×4.4×0.050×0.020/(0.032-0.020)=0.517pF,這部分電容引起的上升時間變化量為:31.28ps。可以看出,盡管單個過孔的寄生電容降低信號傳輸速度的效應(yīng)不是很明顯,但是如果在PCB設(shè)計(jì)中多次過孔,引起的效果不容忽視。

        過孔的寄生串聯(lián)電感會削弱旁路電容濾波的作用,削弱電源系統(tǒng)的濾波效用。根據(jù)公式我們可以得到寄生電容的大小為:

        L=5.08h[ln(4h/d)+1]

        計(jì)算出過孔的電感為:L=5.08×0.050[ln(4×0.050/0.010)+1]=1.015nH。如果信號的上升時間是1ns,那么其等效阻抗大小為:XL=πL/T10-90=3.19Ω。這樣的阻抗在有高頻電流的通過已經(jīng)不能夠被忽略。經(jīng)過計(jì)算,一般選用10/20Mil(鉆孔/焊盤)的過孔較好。

        3 實(shí)車測試結(jié)果與分析

        3.1 在安裝自動控制端之前的表現(xiàn)

        在安裝自動控制端對車手的表現(xiàn)最好成績進(jìn)行分析,根據(jù)節(jié)氣門開度可以看出進(jìn)行了4次換擋,取換擋時間為節(jié)氣門滿開度到再次到滿開度之間的時間為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。

        根據(jù)ECU讀出的數(shù)據(jù)可以看出車手換擋時間最短為80ms,平均時長為120ms。

        3.2 在安裝自動控制之后的表現(xiàn)

        在安裝自動升檔和升檔斷火裝置后,我們采用逐次減小斷火時間來測定斷火最小時間極限。得出當(dāng)斷火時間(Ignore)為40ms時可以得到穩(wěn)定的升檔率。同時通過CAN的轉(zhuǎn)速信息和檔位信息設(shè)定來確定換擋的觸發(fā)條件。

        根據(jù)多次試驗(yàn),我們測得了不同檔位最適合換擋的轉(zhuǎn)速,對比沒有氣動自動升檔的車輛測試數(shù)據(jù),得出了安裝了自動換擋裝置可以節(jié)省最少50%的換擋時間,在75米直線加速中可以提高最少5%的成績。

        參考文獻(xiàn)

        [1]李天宇.混合動力工程車輛自動變速換擋策略及控制方法研究[D].吉林大學(xué),2014.

        [2]石潤彬,鄧晶.基于STM32的CAN智能溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].紹興文理學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)),2011.

        丝袜美腿亚洲综合玉足| 国产成人8x视频网站入口| chinese国产在线视频| 国产肥熟女视频一区二区三区| 亚洲av第一区国产精品| 亚洲国产精品成人久久| 少妇高潮惨叫正在播放对白| 久久精品国产亚洲vr| 国产在线一区二区视频免费观看| 一区二区三区乱码专区| 医院人妻闷声隔着帘子被中出| 久久精品国产亚洲精品| 日韩国产有码在线观看视频| 亚洲成人av在线播放不卡| 精品无码久久久久久久久| 中国老妇女毛茸茸bbwbabes| 精品18在线观看免费视频| 一区二区三区四区国产亚洲| 在厨房拨开内裤进入毛片| 色屁屁www影院免费观看入口| 亚洲精品久久一区二区三区777 | 99香蕉国产精品偷在线观看| 精品亚洲国产探花在线播放| 69久久精品亚洲一区二区| 本道天堂成在人线av无码免费 | 日本大尺度吃奶呻吟视频| 午夜不卡亚洲视频| 人日本中文字幕免费精品| 男人和女人做爽爽免费视频| 国产精品亚洲日韩欧美色窝窝色欲 | 国产午夜精品久久精品| 亚洲精品中文字幕乱码三区| 久久国产精品久久精品国产| 国产大陆av一区二区三区| 东京热日本av在线观看| 精品淑女少妇av久久免费| 国产精品27页| 亚洲天码一区二区三区| 久久综合九色综合久99| 免费在线亚洲视频| 亚洲色图少妇熟女偷拍自拍|