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玻璃升降器防夹算法的建模与仿真研究
| 论文题名： | 玻璃升降器防夹算法的建模与仿真研究 |
| 关键词： | 电动玻璃升降器;防夹控制;参数估计;产品可靠性;建模仿真 |
| 摘要： | 汽车产业飞速发展不断推动着汽车从纯机械化产品到电子自动化产品的过渡。目前汽车的平均电子化程度已经达到40％~50%，部分高档汽车超过60%。尽管国内汽车电子产品的复杂性与功能性在不断增强与完善，但在汽车电子产品可靠性方面与国外同类型电子产品仍存在较大差距，在很大程度上制约着我国电子产品的深入发展。 为了提高防夹模块的可靠性，本课题采用基于模型（Model-Based）的开发方法对汽车电动玻璃升降器的防夹控制算法进行建模与仿真研究，提出了改进的防夹控制算法，该算法能通过双重车窗玻璃受力大小的判定标准实现对车窗玻璃防夹控制的优化，提高防夹控制系统的可靠性。课题首先利用Simulink/Simscape/SimMechanics的建模与仿真环境建立了电动玻璃升降器系统的仿真模型，创新地将热量传递过程加入到一般的直流电机模型中；为了确保模型参数的有效性，利用Simulink的参数估计工具（Parameter Estimation）对它的主要参数进行了估计；在对比分析目前国内外主流的玻璃升降器防夹控制算法的基础上，针对课题的玻璃升降器防夹控制系统的设计要求提出基于双霍尔传感器和直流电机电流检测的DHSCD（Double Hall Sensor andCurrent Detection）防夹控制算法。该算法通过直流电机电流的检测能直接判断玻璃的受力大小；通过双霍尔传感器的脉冲个数、脉冲宽度以及脉冲相位差分别判断车窗玻璃的位置、受力大小和运动方向。基于此防夹控制算法的思想，利用Simulink/Stateflow事件驱动逻辑建模与仿真环境建立了玻璃升降器DHSCD防夹控制算法的仿真模型。在Matlab/Simulink软件平台对玻璃升降器防夹控制算法进行离线仿真的验证后，利用dSPACE平台完成了防夹控制算法的快速控制原型仿真测试、目标控制器的自动代码生成、硬件在环仿真验证与控制器标定等过程。离线仿真和半实物实时仿真的验证结果表明采用基于模型（Model-Based）的方法开发的电动玻璃升降器防夹控制算法可以达到主机厂认可的可靠性与环境适应性要求。 本文的研究在一定程度上为其他更加复杂的汽车电子产品的开发提供了有效的思路与方法，在提高我国汽车电子产品的可靠性方面具有一定的参考价值。 |
| 作者： | 李希 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘建国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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