一种电控空气悬架ECU下线检测系统设计

针对传统电控空气悬架电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)下线检测过程中存在的人工检测精准度差、效率低等问题,开发了一款自动电控空气悬架ECU下线检测系统。分析了电控空气悬架ECU下线检测系统各项技术需求,设计了上位机+系统检测平台的系统架构;选择数据采集卡、CAN卡等部件搭建了下线检测系统检测平台;采用C#编程语言开发了上位机软件,软件采用UI界面层、业务逻辑层和数据层的三层架构,通过CAN总线通讯方式实现上位机、检测平台及待测ECU的双向通讯。测试结果表明,该下线检测系统可实现电控空气悬架ECU自动下线质量检测,并完成了测试数据的智能管理,满足电控空气悬架ECU的检测功能需求。

主动悬架自适应容错滑模控制研究

为提高主动悬架系统的控制可靠性,针对主动悬架作动器故障对悬架系统稳定性的影响,本文提出了一种自适应容错滑模控制算法。首先,搭建了1/4主动悬架模型与理想天棚参考模型;然后在分析主动悬架系统作动器故障类型后,构建了作动器恒增益故障模型;并在滑模控制算法的基础上结合自适应控制理论设计了自适应容错滑模控制算法;最后在Simulink中搭建系统仿真模型,选取传统滑模控制器作为对照进行了仿真验证。由仿真结果可知,在作动器发生故障时,相比传统滑模控制算法,本文所设计的控制器提高了悬架系统的鲁棒性能和车辆的乘坐舒适性,从而确保了汽车的行驶安全性。

非线性主动悬架自适应滑模反步控制研究

针对主动悬架系统非线性特性和系统参数不确定性的问题,提出了一种非线性主动悬架自适应滑模反步控制算法。基于主动悬架非线性特性的问题,建立二自由度1/4非线性主动悬架模型。同时,在考虑主动悬架系统参数不确定性的条件下,在反步控制理论的基础上,结合滑模控制与自适应控制,提出了一种自适应滑模反步控制策略.为了验证本文所提出的自适应滑模反步控制器的控制效果,在Simulink中建立控制器仿真模型,对二自由度1/4非线性主动悬架进行仿真实验。仿真结果表明,与被动悬架相比,本研究所提出的控制策略,车身垂向加速度均方根值减小了70%左右,轮胎动变形均方根值减小了10%左右,结果表明车辆稳定性得到优化,不仅能够解决悬架系统参数不确定性问题,而且有效提高了悬架系统性能,改善了车辆运行过程中的平顺性和乘坐舒适性。该研究对主动悬架的控制研究具有重要意义。

基于模糊PID的半主动悬架控制策略研究

针对传统被动悬架平顺性不足的问题,本文研究了基于模糊PID的半主动悬架控制策略。通过CarSim软件建立某C级轿车的整车模型,基于模糊PID控制原理在Simulink中设计控制器并配置相关参数,建立基于滤波白噪声的路面模型,并将其载入CarSim软件。通过在CarSim中设置数据输入、输出仿真端口,将车辆模型运行数据通过S-Function模块发送到Simulink中求解控制信号,再通过S-Function模块施加到CarSim中,形成闭环控制系统,最后进行联合仿真试验验证模糊PID控制算法的有效性。仿真结果表明,配置有模糊PID控制器的半主动悬架明显改善了车辆的平顺性。该研究具有广阔的应用前景。

基于Simulink的MC9S12XEP100底层自动代码生成设计

针对传统汽车电子控制单元设计开发过程中存在的手工编程效率低、可靠性差和开发周期长等问题,本文提出一种基于Simulink自动代码生成技术的设计方法。在Matlab/Simulink环境下,对NXP公司16位单片机MC9S12XEP100编写包含系统目标文件在内的控制文件,实现嵌入式C代码生成。同时,编写C MEX S函数及模块目标语言编译器(target language compiler,TLC)文件,并进行封装,实现该款芯片各底层驱动模块代码内嵌,添加至Simulink模块库,在Simulink中对底层模块进行模型搭建,并生成嵌入式代码进行硬件在环测试。测试结果表明,本文所设计的底层自动代码生成技术,实现了底层代码的自动配置,同时与应用层代码结合,实现CAN车速报文接收和定时发送,所解析的车速信号与Simulink模拟车速信号对比一致,验证了本文所设计的底层驱动模块的高效性和可行性。该研究能够有效解决项目研发过程中底层代码配置复杂的问题。

基于人机交互系统的商用车ECAS故障诊断研究

为提升商用车的行驶安全性,本文基于触摸屏式新型人机交互系统,对商用车电控空气悬架(electronically controlled air suspension,ECAS)系统的故障诊断系统进行研究。针对ECAS故障诊断系统总体架构,提出了ECAS故障诊断及故障保护机制,阐述了典型ECAS故障实例的诊断策略,并采用Matlab/Simulink搭建了诊断策略模型和故障码生成模型。为验证本文所提出的故障诊断及故障保护机制的可行性与实用性,以ECAS系统中压力传感器为例,对模型进行仿真分析和硬件在环试验。试验结果表明,在典型压力传感器故障工况下,本文所提出的ECAS故障诊断及故障保护机制,能够准确检测出相应故障,正确输出一系列相关信号,并在人机交互系统上将诊断结果进行实时显示。该研究对商用车ECAS人机交互系统的故障诊断系统设计开发具有一定的参考价值。