基于DSP的智能剎車控制系統(tǒng)電路

硬件電路設(shè)計上采用DSP芯片和外圍電路構(gòu)成速度捕獲電路，電機驅(qū)動控制器采用微控制芯片和外圍電路構(gòu)成了電流采樣、過流保護、壓力調(diào)節(jié)等電路，利用CPLD實現(xiàn)無刷直流電機的轉(zhuǎn)子位置信號的邏輯換相。賽車剎車控制器是由防滑控制器和電機驅(qū)動控制器組成。兩個控制器都是以DSP芯片為核心。防滑控制器主要是以滑移率為控制對象，輸出給定的剎車壓力，以 DSP芯片為CPU,外加賽車和機輪速度信號調(diào)理電路等。電機驅(qū)動控制器主要是調(diào)節(jié)剎車壓力大小，并且控制電動機電流大小，也是以DSP芯片為CPU,再加外圍電路電動機電流反饋調(diào)理電路、過流保護電路、剎車壓力調(diào)理電路、四組三相全橋逆變電路等構(gòu)成電機驅(qū)動控制器。

信號處理電路：賽車防滑控制器主要是以滑移率為控制對象，防止賽車打滑，由滑移率的偏差大小調(diào)節(jié)后輸出壓力參考值，以跟蹤給定的滑移率大小。防滑控制器上必須有賽車前輪和剎車機輪速度信號的調(diào)理電路，主要是為了得到反饋的滑移率。賽車速度信號是以自由滾動的賽車前輪速度信號代替。在賽車的前輪與剎車機輪上都裝有測速傳感器，當輪子轉(zhuǎn)動時，測速傳感器會產(chǎn)生正弦波形式的交流信號，機輪每轉(zhuǎn)動一圈，測速傳感器發(fā)出50個周期的正弦交流信號。正弦交流信號的振幅隨輪子速度的變化而變化，其信號為偏壓2.5V,峰值為0.3V,最大信號幅值不超過5V的正弦波信號。

傳輸文件進行PCB打樣

電流采樣及過流保護電路：無刷直流電動機的電流是通過功率驅(qū)動電路母線上的電阻進行檢測的。母線上面的電阻是由兩個0.01Ω的功率電阻并聯(lián)，采樣電路是通過這兩個并聯(lián)的采樣電阻進行電流采樣的，采樣電阻將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，電壓信號送到電流監(jiān)控芯片進行放大，然后經(jīng)過由OPA2344構(gòu)成二階有源濾波電路濾波，最后得電流反饋信號，直接送到A/D轉(zhuǎn)換器。

硬件過流保護電路，對系統(tǒng)的正常工作起到很重要的作用，主要是對功率器件MOSFET和電動機的保護。系統(tǒng)還帶有軟件保護功能，過流信號OVCURX送到DSP的輸入引腳，當OVCUR為高電平時，DSP會產(chǎn)生電機控制轉(zhuǎn)動信號ENABLE關(guān)斷邏輯信號，使電機停轉(zhuǎn)。芯片IR2130自身帶有過流保護功能。

點評分析：

完成了賽車剎車控制系統(tǒng)的設(shè)計，主要是硬件設(shè)計和控制策略研究。設(shè)計方面采用高速的DSP芯片和 CPLD并設(shè)計其外圍的電路。系統(tǒng)還設(shè)計了以IR2130為核心的驅(qū)動電路，電流信號硬件放大電路、濾波電路和保護電路，壓力信號的放大電路和濾波電路，賽車速度和機輪速度的處理電路等等。控制策略方面采用模糊控制調(diào)節(jié)PID參數(shù)。