下具调整不当，会使系统不停的振荡，控制效果不甚理想，如果参数调整得当可以得到预计结果，所以本次设计参数的调试和最终确定过程非常重要。本设计的节气门位置信号的采集和节气门位置控制电机的都采用控制。巡航控制系统仿真系统仿真模型的建立汽车在水平道路上等速行驶时，必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。滚动阻力以符号表示，空气阻力以符号表示。当汽车在坡道上上坡行驶时，还必须克服重力沿坡道的分力，称为坡度阻力，以符号表示。汽车加速时还需要克服加速阻力，以符号表示。所以，汽车的行驶总阻力为坡路上行驶汽车的受力如图所示。图坡路上行驶汽车受力图根据牛顿第二定律，得到汽车的运动方程为式中汽车质量汽车运行速度坡路与水平路面的夹角发动机的驱动力空气阻力，其公式为重力分量，其公式为汽车与路面之间的摩擦力，其公式为运用软件当中的模块对汽车进行仿真，汽车仿真模型如图所示图汽车仿真模型在图中，指令为驱动力提供输入口指令为设置驱动力的上限的取大模块取两个输入中的最大者作为输出通过设置制动力上限为取两个输入中的最小者作为输出为接受仿真时间提供输入口函数模块即为空气阻力模块函数模块为重力分量模块。在调试参数的过程中同样使用软件当中的模块进行仿真模型的建立，通过在线调整相关参数来实现对车速的控制，可以非常方便的对参数进行修改，直到得到满意的控制结果。建立的控制器的仿真模型如图所示。图控制器的仿真模型把前面创建的轿车行驶动力学模型和控制器模型放在同个新建模型窗口中，进行适当的连接，就可得到完整的仿真模型。最后，采用自上而下的建模方法建立起了整个系统的仿真模型如图所示。图汽车巡航控制系统的仿真模型随着系统变得越来越大越来越复杂，模型将越来越庞大而难于读懂，并且仿真速度也将变慢。利用对系统进行了精装子系统的简化处理，简化处理后的汽车巡航控制系统仿真模型如图所示。这样使整个模型简洁可读性强执行效率高。所谓装帧技术是指将模型中的子系统包装成个模块，并可以像使用其图装帧处理的汽车巡航控制系统仿真模型它内部的模块样使用的种技术。其特点是在不改变系统的前提下可以更改各个子系统。系统保持轿车爬坡时的匀速行驶，轿车行驶状况受到阵风和路面起伏的影响。模型中有两个子模块控制器和轿车模型子模块。通过显示器可以看出两种控制器分别作用下车速的变化情况。系统仿真模型的仿真结果分析通过实验对不同车速情况下的巡航状态进行模拟仿真，当车辆在以的速度巡航行驶时，而此时由于路况变为下坡，则车速将变快，这时目标车速将比实际车速低，巡航控制系统要想保持车速恒定，使车辆定速行驶将对车辆进行速度控制控制曲线如图所示。图目标车速低于实际车速的速度控制仿真曲线同样如果车辆开始以巡航行驶时，如果路面的行驶条件变差的话，使车辆减速，那么目标车速将比实际车速高，此时的车速的控制曲线情况如图所示。图目标车速高于实际车速的速度控制仿真曲线本章小结本章分析了坡路上行驶轿车的受力情况，建立了轿车的数学模型。利用软件建立了汽车巡航控制系统的仿真模型，详述了模型建立过程并进行了仿真和仿真结果分析。建立了不同巡航速度的仿真情况，并在几种不同的车速下做出了基于控制方法的控制曲线。仿真研究表明该控制系统能使汽车的巡航速度逐渐趋向并稳定于设定的目标值，在不同的巡航车速和外界因素变化的情况下均可得到良好的控制效果。第章巡航控制系统的硬件设计微控制器的选择微控制器的缩写是整个控制系统的核心部分，它的选择决定了系统的软件开发环境以及硬件连接方式等系列的问题。本次设计采用的微控制器为。是公司推出的系列微控制器中的款增强型位微控制器。其集成度高，片内资源丰富，接口模块包括等，它不仅在汽车电子工业控制中高档机电产品等应用领域具有广泛的用途，而且在存储控制及加密方面也有很强的功能。微控制器采用增强型位，片内总线时钟最高可达片内资源包括串行接口模块。脉宽调制模块可设置成路位或者路位，可宽范围的选择逻辑时钟频率。它还提供两个路位精度转换器，控制器局域网模块，增强型捕捉定时器，并支持背景调试模式。系统结构大致可以分为核心和外设两部分，对应图中的左右两半边。核心该部分包括的的种存储器多电压调整器，包括数字电路和模拟电路电源电压具有在线背景调试接口和运行监视功能的增强程序内存的页面模式控制具有中断识别读写控制工作模式等控制功能的系统综合模块可用于系统扩展的分时复用总线端口，其中口和口可作为外扩内存或接口电路的分时复用地址数据总线，口的部分口可作为控制总线。外设外设部分包括转换器，增强型定时与捕捉模块，串行接口。等接口是许多微控制器所没有的。其他辅助芯片介绍及应用最小系统设计时钟电路设计时钟电路在单片机系统硬件设计中往往是个关键的部分，因为晶振体的工作频率很高，设计不当很有可能使其工作时的产生的高频信号对其他电路造成干扰，尤其图系统结构图是对模拟部分如转换输入图最小系统电路图车速传感器选择及安装由于本设计的最终目的是对车速的恒速控制，所以车速信号的准确与否关系到整个控制过程的精确程度，因此车速传感器作用非常之重要，所以其型号的选择和安装位置方法等都非常关键。车速传感器的选择磁电式传感器磁电式传感器包括磁感应电式传感器，霍尔式传感器和磁栅等。磁感应电式传感器是种机电能量变化型传感器，不需要外部供电电源，电路简单，性能稳定，输出阻抗小，又具有定的频率响应范围般为，适用于振动转速扭矩等的测量。但是这种传感器的尺寸和质量都较大，不方便安装在本实验平台上。霍尔式传感器霍尔式传感器也是种磁电式传感器。它是利用霍尔元件基于霍尔效应将被测量转换成电动势输出的种传感器。由于霍尔元件在静止状态下具有感受磁场的独特能力，并且具有结构简单体积小噪声小频率范围宽动态范围大寿命长等特点，因此获得了广泛应用。但受到本设计的具体条件的限制，该型传感器没有被选用。光电式传感器光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器，首先把被测量的变化转化成光信号的变化，然后通过光电转换元件变换成电信号。由于光电测量方法灵活多样，可测参数众多，般情况有非后沿形成震荡。震荡的存在使高低电平间的阈值差变小，当震荡的幅值再大或有其他干扰引入时就无法正确分辨出脉冲电平值，导致通信时间变长或通信中断。接地和屏蔽不好会导致传输线抑制外部电磁干扰能力的下降，体现在视频图像就是雪花噪点网纹干扰以及横纹滚动等在信号传输线上形成尖峰干扰，造成通信。平衡传输线路失衡也会在信号传输线上形成尖峰干扰。静电放电除了会造成设备损坏外，还会影响存储器内的数据，使设备出现些莫名其妙的。数字信号传输中的抗干扰措施视频信号的干扰视频信号的干扰在图像上表现为地花点和横纹滚动，对于雪花点干扰是由于传输线上信号衰减以及耦合了高频干扰所致，这种干扰比较容易消除，在摄像机与控制矩阵之间合理位置增加个视频放大器，将信号的售噪比提高，或者改变视频电缆的路径避开高频干扰源，高频干扰的问题可基本上得到解决。较难解决的是横纹滚动及进步加高频干扰的情况，比如电梯轿厢内摄像机的输出图像。为了抑制上述干扰，首先分析下造成上述问题的原因。摄像机要求的供电电源般有三种直流交流或，大多数工程应用中不从电梯轿厢的供电电源上取，而是另外布设供电电源给摄像机供电，摄像机输出图像经过条软性的视频电缆从井道的止方或下方送出，视频电缆和供电电缆与轿厢的动力线捆绑在起，当电梯运行时牵引电机运行产生的电磁场沿照明动力线传播，显然会影响摄像机供电电缆和视频电缆，当视频电缆的屏蔽层不够严密时，高频干扰就经视频电缆传回监视器。而对于的横纹滚动根据电磁学理论知道视频电缆的屏蔽层可完全消除工频干扰。由此可以推断这部分干扰不是通过视频电缆耦合过来，而是来自电源线和不合理的视频线联结。视频电缆屏蔽层是接地的，如果视频信号地与显示器的地相对电网地的电位不同，那么通过电源在摄像机与显示器之间形成电源回路，这样的工频干扰进入显示器中，消除工频干扰方法有两种，是想办法使各处的地电位与电网地的电位差完全相同，或者切断形成地环流的路径。由于工程环境比较复杂，使各处地完全等电位比较困难，只能通过加大摄像机供电线缆的线径，尽可能降低地回路的电阻。或者采用切断地环流回路的方法，在摄像机或显示器端有端不接地，通常在显示器端不接供电电源的地，这样虽不能完全消除干扰但可大减少的干扰。从上面的分析中看到，如果电源线上耦合上高频噪声，即使视频电缆的屏蔽电缆的屏蔽再好，也会将噪声送至显示器，因此摄像机的供电电源线最好也要屏蔽，上述措施需要在工程设计和施工时就要全面考虑才能实现，若到了系统调试时发现干扰存在可采用调制和解调的方法将噪声滤除，在摄像机端,设调制器将视频信号搬移到几十兆赫兹的频度段上，在显示器端设低通滤波器将低于的信号全部滤除，再经过解调将视频图像还原。电路板设计中的元件布置抗干扰地线设计应用系统中地线结构大致有系统地机壳地数字地和模拟地等。接地是抑制干扰的重要方法，如能将接地和屏蔽正确结合起来使用可解决大部分干扰问题。设计中，我们主要采取了以下方法。数字模拟电路分开因为本设计中，既有系统外的模拟电路信号接入，也有逻下具调整不当，会使系统不停的振荡，控制效果不甚理想，如果参数调整得当可以得到预计结果，所以本次设计参数的调试和最终确定过程非常重要。本设计的节气门位置信号的采集和节气门位置控制电机的都采用控制。巡航控制系统仿真系统仿真模型的建立汽车在水平道路上等速行驶时，必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。滚动阻力以符号表示，空气阻力以符号表示。当汽车在坡道上上坡行驶时，还必须克服重力沿坡道的分力，称为坡度阻力，以符号表示。汽车加速时还需要克服加速阻力，以符号表示。所以，汽车的行驶总阻力为坡路上行驶汽车的受力如图所示。图坡路上行驶汽车受力图根据牛顿第二定律，得到汽车的运动方程为式中汽车质量汽车运行速度坡路与水平路面的夹角发动机的驱动力空气阻力，其公式为重力分量，其公式为汽车与路面之间的摩擦力，其公式为运用软件当中的模块对汽车进行仿真，汽车仿真模型如图所示图汽车仿真模型在图中，指令为驱动力提供输入口指令为设置驱动力的上限的取大模块取两个输入中的最大者作为输出通过设置制动力上限为取两个输入中的最小者作为输出为接受仿真时间提供输入口函数模块即为空气阻力模块函数模块为重力分量模块。在调试参数的过程中同样使用软件当中的模块进行仿真模型的建立，通过在线调整相关参数来实现对车速的控制，可以非常方便的对参数进行修改，直到得到满意的控制结果。建立的控制器的仿真模型如图所示。图控制器的仿真模型把前面创建的轿车行驶动力学模型和控制器模型放在同个新建模型窗口中，进行适当的连接，就可得到完整的仿真模型。最后，采用自上而下的建模方法建立起了整个系统的仿真模型如图所示。图汽车巡航控制系统的仿真模型随着系统变得越来越大越来越复杂，模型将越来越庞大而难于读懂，并且仿真速度也将变慢。利用对系统进行了精装子系统的简化处理，简化处理后的汽车巡航控制系统仿真模型如图所示。这样使整个模型简洁可读性强执行效率高。所谓装帧技术是指将模型中的子系统包装成个模块，并可以像使用其图装帧处理的汽车巡航控制系统仿真模型它内部的模块样使用的种技术。其特点是在不改变系统的前提下可以更改各个子系统。系统保持轿车爬坡时的匀速行驶，轿车行驶状况受到阵风和路面起伏的影响。模型中有两个子模块控制器和轿车模型子模块。通过显示器可以看出两种控制器分别作用下车速的变化情况。系统仿真模型的仿真结果分析通过实验对不同车速情况下的巡航状态进行模拟仿真，当车辆在以的速度巡航行驶时，而此时由于路况变为下坡，则车速将变快，这时目标车速将比实际车速低，巡航控制系统要想保持车速恒定，使车辆定速行驶将对车辆进行速度控制控制曲线如图所示。图目标车速低于实际车速的速度控制仿真曲线同样如果车辆开始以巡航行驶时，如果路面的行驶条件变差的话，使车辆减速，那么目标车速将比实际车速高，此时的车速的控制曲线情况如图所示。图目标车速高于实际车速的速度控制仿真曲线本章小结本章分析了坡路上行驶轿车的受力情况，建立了轿车的数学模型。利用软件建立