【毕业论文】拉线操纵式离合器电子线控系统毕业设计说明书

由于驾驶特性如制动转向加速等过程都是程序设定的，设计师可设计不同的程序供用户选择。

同时汽车比质量变轻，性能高响应快。

线控系统取消了许多机械连接装置液压装置和气压装置，简化了结构和生产工艺并简化维护工作，可能磨损的部件更少了，维护用品也可大大减小，减少维护费用。

若使用线控制动无需制动液，使汽车更为环保，减少维护。

汽车的车内娱乐装置也集成到网络之中，使得汽车导航和自动驾驶成为可能，整个汽车就是个完整的电路整体。

安装测试简单快捷，更稳固的电子接口模块结构，隔板间无机械连接，简单布置就能增加电子控制功能。

线控技术将会给汽车产业的发展带来了划时代的飞跃。

当然，目前线控技术还有很多的不足，如电子设备还相当的不可靠电磁干扰器件失效软件程序的设计网络攻击等等。

旦电路失效而没有机械冗余就会导致黑龙江工程学院本科生毕业设计灾难性的后果转向失灵油门难以控制和不能制动，所以线控技术研究的重点应该是系统的可靠性和安全性。

线控技术现状分析目前，线控技术已经被广泛用于航空业，用线控制系统来取代传统的液压和机械系统已经成为技术发展的趋势，采用线控技术的制动系统转向系统传动系统有望在未来汽车上率先获得应用，不久的将来线控离合器也将会出现在汽车上。

国外等公司已运用线控技术开发了概念车。

汽车的各种操纵系统正向电子化自动化方向发展，在未来十年内，传统的汽车机械操纵系统将变成通过高速容错通信总线与高性能相连的电气系统。

如汽车将采用电气马达和电控信号来实现线控驾驶如线控制动线控转向线控油门线控悬架，线控离合器等正在加紧研究开发。

当线控这目标实现时，汽车将是种完全的高新技术产品，发动机变速器传动轴驱动桥转向机全都不见了，线控系统将完全取代现有系统中的液压和机械控制，汽车可以说是台装在轮子上的计算机。

线控技术发展前景在国内，除了同济大学研究完成的线控转向系统外，由北京理工大学完成的种电动车辆动力系统关键技术产品及其应用获得了年度国家技术发明奖。

其中的项技术就是利用线控同步换档和行星传动技术，取消了主离合器，简化了换档机构，研制了种结构简单性能匹配优良的线控行星变速器。

国内的些高校也正在进行线控技术的研究。

线控技术研究的难点在于高性能控制器的研制，要求在整个系统中有精确高速的通讯协议网络，使控制中心和执行器之间能完全协调匹配工作而且需要高效的容错技术，使得系统出现故障时能够保障定的安全，即系统有好的可靠性。

目前线控技术在汽车中的应用还不成熟。

但随着汽车各系统的电子化集成化的发展需要，线控技术发展迅速，作为种汽车高新电子技术，线控技术必将得到广泛的应用。

但电子化不可能完全取代机械化，机械系统的损坏通常都是有过程的，而线控制系统的失效是瞬间的。

如果线控制系统失效那刻汽车的速度行驶过高，造成的后果就可能非常严重。

电子控制要完全取代机械操作还需要时间。

黑龙江工程学院本科生毕业设计研究内容和解决的主要问题本设计需对离合器的分离过程和分离力进行研究计算，对分离和接合的过程进行分析，建立相应的力学模型，从而确定脉冲输出的频率和电机输出的转矩。

还有需要有正确的程序，来控制电机的转动。

还需设计传动机构传动比齿轮支架和传感器支架等。

同时，需保证此机构动作的响应性要足够快，而且动作不能有缓冲，最后就是把各机械部件可靠连接保证工作的可靠性，最重要的是需要写出正确的程序来驱动整个装置，并可以实际应用。

线控技术研究的难点在于高性能控制器的研制，要求在整个系统中有精确高速的通讯协议网络，使控制中心和执行器之间能完全协调匹配工作而且需要高效的容错技术，使得系统出现故障时能够保障定的安全，即系统有好的可靠性。

目前线控技术在汽车中的应用还不成熟。

但随着汽车各系统的电子化集成化的发展需要，线控技术发展迅速，作为种汽车高新电子技术，线控技术必将得到广泛的应用。

但电子化不可能完全取代机械化，机械系统的损坏通常都是有过程的，而线控制系统的失效是瞬间的。

如果线控制系统失效那刻汽车的速度行驶过高，造成的后果就可能非常严重。

电子控制要完全取代机械操作还需要时间。

黑龙江工程学院本科生毕业设计第章线控离合器系统线控离合器控制系统随着汽车电子技术的日益发展和对汽车性能要求的提高，越来越多的电子设备出现在汽车上，上世纪年代中后期，出现了第台电子节气门汽车，应用在德国宝马公司生产的顶级轿车上。

今天人们开始热切关注又个新兴技术线控离合。

由于线控离合控制系统的技术和成本要求都比较传统机械式高的原因，现在在量产车上还没有实现，只是在些功能结构图计算机实时监控通信协议控制算法驱动信号输出转换输入信号输入信号转换离合器位置信号黑龙江工程学院本科生毕业设计控制功能软件设计功能子程序设计输出子程序流程图线控离合器直流电机通过控制，因此输出十分重要。

系统采用的周期为，脉宽由控制量确定。

图是输出子程序流程图。

中断时首先要关闭中断，以避免其他中断的影响。

然后判断当前输出电平的高低，若为高电平，则下次中断时应输出低电平，同时要装入高电平的持续时间。

若当前输出为低电平则相反。

返回之前要打开中断。

图输出子程序流程图定时器中断子程序系统信号采集的频率通过定时器中断确定，定时器每中断次，调用转换子程序进行信号采样。

同时要重新给定时器赋值以确定下次中断时间。

开始关中断当前输出为下次中断输出为装入高电平时间开中断返回下次中断输出为装入低电平时间黑龙江工程学院本科生毕业设计信号采集子程序控制系统共需采集两个信号，踏板的输入位置信号和离合器的反馈位置信号。

踏板位置传感器和离合器位置传感器输入的皆为电压信号，需要通过转换，把模拟量的电压信号转变为数字量。

因此应用通道。

角度计算子程序流程图程序运行中，需要计算踏板的给定角度和离合器的反馈位置。

根据和的输入信号，和各自的电压角度关系，可以计算出输入角度和反馈位置。

此外，需要将踏板输入的角度进行换算，以保证踏板的角度与离合器的反馈位置相对应。

图为离合器踏板角度计算子程序流程图，图离合器反馈位置计算子程序流程图。

图踏板角度计算子程序流程图图离合器反馈位置计算子程序流程图控制功能程序编写设置总线频率开始由值计算离合器位置传感器输入电压由电压角度关系计算出踏板角度返回开始由值计算出踏板位置传感器输入电压由电压角度关系计算出踏板角度计算踏板相对角度返回黑龙江工程学院本科生毕业设计，设置禁止时钟预分频控制寄存器设置时钟寄存器为极性设置，高电平输出左对齐方式周期寄存器设置模式禁止外部触发，中断禁止数据右对齐无符号，每次转换个序列模式下继续转采样时间为个时钟周期，黑龙江工程学院本科生毕业设计特殊通道禁止，连续转换单次转换，多通道轮流采样第通道指定延时函数，通道转换完成前等待，通道转换完成前等待黑龙江工程学院本科生毕业设计线性控制车速与占空比。

线性控制车速与占空比。

反转赋值给延时黑龙江工程学院本科生毕业设计本章小结本章以线控离合器数学模型为基础，设计了线控离合器的总体主程序，设计了输出子程序流程图，以及信息采集子程序流程图。

并编写了转换的程序，电机驱动的程序，主程序的编写。

黑龙江工程学院本科生毕业设计结论本文对线控离合器控制系统的模型和控制实现进行了分析和研究。

内容主要包括线控离合器的技术产品发展及现状调研离合器运动系统建模及控制器设计直流电机驱动芯片的选择在经过理论分析和实验研究以后，对离合器运动系统和控制系统有了定的理解和掌握。

归纳起来主要研究工作内容和结果叙述如下线控离合器的组成部分及其特性的研究，为控制系统的设计提供依据。

从硬件方面讲，必须设计直流电机的驱动电路，完成闭环反馈控制从软件角度讲，要获得精确控制，必须考虑复位弹簧引起的非线性。

以飞思卡尔为主芯片开发的硬件控制系统可以完成线控离合器的闭环控制。

离合器动态特性的研究发现，由于复位弹簧在静态位置前后扭矩方向的改变，离合器分离度范围及开度的变化趋势不同时，所需的控制量不同，使得离合器控制系统存在非线性，要获得精确的控制，必须采用非线性控制方法。

黑龙江工程学院本科生毕业设计参考文献王晓明，电动机的单片机控制第版，北京北京航空航天大学出版社王吉忠尹宁霞王泽鹏，车用单片机系统，实验教程中国电力出版社，孙同景陈桂友，十六位单片机原理及嵌入式开发技术，机械工业出版社，李涵武赵雨旸，汽车电器与电子技术，哈尔滨工业大学出版社，任桂周侯树展曲金玉，汽车电子新兴技术线控技术山东理工大学，卢静陈非凡张高飞，基于单片机的无刷直流电动机控制系统设计，北京北京机械工业学院学报，王鉴光，电动机控制系统，北京北京机械工业出版社，储爱华张植保朱磊，无刷直流电动机在混合动力汽车电控离合器系统中的应用，电控离合器，徐石安江发潮，汽车离合器，北京清华大学出版社，陶永华，新型控制及其应用，机械工业出版社，谢世杰陈生谭楼顺天，数字算法在电机控制中的应用，汽车电子技术席军强陈慧岩丁华荣，电机驱动自动离合器可行性研究，车辆动力与技术胡波孟永钢温诗铸，电控摩擦离合器的初步实验研究，北京清华大学摩擦学国家重点实验室学报，潘新民王燕芳，微型计算机控制技术北京电子工业出版社，胡寿松，自动控制原理北京国防工业出版社，王田苗机电控制基础理论及应用北京清华大学出版社，胡跃明非线性控制系统理论与应用北京国防工业出版社，∞黑龙江工程学院本科生毕业设计致谢致谢崔老师，非常感谢崔老师对我和本设计的精心指导，在本设计过程中，崔老师给予了我极大的帮助，尤其在重点和难点问题上，崔老师更是重点讲解，让我得以在些难点问题上短时间突破。

在有些方向性的问题上，崔老师更是以引导，提醒的方式及时给予纠正，才不至于我犯些方向性的导致浪费时间。

崔老师也时刻关心着我们的设计进度，经常以电话或者的方式联系我们进行答疑和指导，并且给我们以信心，让我们自信起来，鼓励我们把大学的最后项作业做好，在大学的最后，交上份满意的答卷。

在和崔老师这么长时间的相处中，使我也感受到崔老师那种诲人不倦，严谨教学的高尚师德，崔老师的教导对我以后的生，工作都会有很大的帮助，再次感谢崔老师。

同时，也要感谢其他给予我帮助的老师和周