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原文传递汽车天窗控制系统设计与实现

论文题名：	汽车天窗控制系统设计与实现
关键词：	汽车天窗;控制系统;硬件电路;软件开发;Kalman滤波算法;防夹检测
摘要：	近年来随着人们生活水平的不断提高，汽车逐渐成为人们出行的主要工具。天窗是汽车车身中的一个重要部件，在近年来广泛应用于汽车中。防夹功能是汽车天窗的重要功能，目前普遍把Kalman滤波算法应用于防夹的识别，但由于舍入误差和不确定的噪声统计特性使得传统的Kalman滤波算法滤波精度低、容易发散等缺陷，本文在此基础上提出了信息平方根Kalman滤波算法。由于我国电子技术的落后，一直没有形成成熟的天窗控制技术，导致了的汽车天窗广泛依靠进口国外产品。使天窗控制技术国产化，提高我国汽车电子控制技术，是目前汽车行业的重要课题。　　本文首先针对汽车天窗系统，详细分析了天窗的运行特点，指出天窗运行过程易受路况环境、天窗系统自身参数摄动以及供电电压的波动等影响，在考虑此类内外扰动因素基础上，建立了天窗系统状态空间方程。根据天窗系统的实时性控制要求特点，提出了信息平方根Kalman滤波算法，该算法对电机电流变化率进行实时处理，从而提高防夹检测的精确度和抗干扰。其次分析了汽车天窗的结构和功能，在此基础上进行了天窗系统ECU(Electronic Control Unit)的软硬件设计。在硬件设计部分，详细介绍了元器件的选型，硬件部分保护电路的设计以及硬件原理图、PCB(Printed Circuit Board)图纸的设计。最后，基于硬件芯片TLE9832设计了汽车天窗控制软件。　　本文在软硬件设计基础上，采用MATLAB/SIMULINK建立天窗系统的仿真模型。仿真结果表明，本文所提出的基于Kalman滤波的电流变化率防夹算法具有较好的抗干扰性。最后通过打样实现硬件ECU的制作和焊接，软件功能的测试，包含基本开闭功能、过流保护功能以及基本的防夹功能，实际试验表明本文设计的天窗控制系统的具有较好的适用性。
作者：	李俊
专业：	软件工程
导师：	秦拯;于秋芳
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文