基于CAN總線的電子機械制動系統(tǒng)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的液壓或氣壓制動形式存在諸多不足，已經(jīng)無法滿足逐漸擴展的制動功能，由此電子機械制動系統(tǒng)(EMB)這一新的制動形式應運而生。EMB系統(tǒng)作為線控制動技術中的一種，具有性能先進、穩(wěn)定可靠、響應速度快、結構簡單、體積小巧、傳動效率高等優(yōu)點，而且不存在制動液泄漏隱患，更加安全環(huán)保，具有較高的開發(fā)價值和市場應用前景。國外的Continental Teves、Bosch、Siemens公司都在這方面取得一定的研究成果，開發(fā)出自己的樣機;相比而言，

2、國內(nèi)的研究起步不久，仍處于實驗室階段，本文的研究有助于推動這一技術的發(fā)展。
　　本文在EMB系統(tǒng)的基礎上加入現(xiàn)場總線技術，系統(tǒng)以CAN總線作為通信載體，采用主從節(jié)點的分布式布置結構。CAN總線作為一種高速率、高可靠性和多主站的通信方式，已經(jīng)廣泛應用于汽車電子的通信，將其加入汽車制動系統(tǒng)的控制中為EMB系統(tǒng)的研究提供一個新的思路。
　　論文首先介紹了EMB系統(tǒng)的背景和發(fā)展現(xiàn)狀，分析CAN總線的基本概念和工作原理，接著根據(jù)制動系

3、統(tǒng)的功能要求提出基于CAN總線主從節(jié)點的總體設計方案。本文重點研究三個方面:機械結構、硬件電路和軟件編程。機械結構包括制動電子踏板器和制動執(zhí)行器。電子踏板器通過角位移傳感器產(chǎn)生制動信號;執(zhí)行機構由驅(qū)動電機、減速增矩裝置和運動轉(zhuǎn)換裝置組成，選擇了最佳的傳動方案，并進行參數(shù)設計。
　　硬件電路設計時選擇STM公司的STM32F103芯片作為主從節(jié)點的核心處理器，該處理器內(nèi)置BxCAN模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、串口通信電路等有助于簡化電路，高

4、級定時器能夠產(chǎn)生控制電機的PWM信號。除了單片機最小系統(tǒng)和外圍電路，功能電路還有角位移信號采集和處理電路、電機驅(qū)動電路和CAN總線接口電路。其中電機設計了三相全橋逆變控制電路，CAN通信根據(jù)主從節(jié)點的特點分別設計集成和獨立通信接口電路。
　　軟件設計采用模塊化設計思想。主節(jié)點包括主程序結構和流程圖、角位移采集算法、ADC轉(zhuǎn)換程序和CAN總線通信程序;從節(jié)點包括主程序結構和流程圖、電機PWM控制程序和CAN總線通信程序。