基于LIN总线的车用雨量传感器与雨刷器控制系统的研究
汽车雨刷器是汽车重要的安全性电子零配件，它能为雨天行驶的汽车清理挡风玻璃的积水，保证驾驶员视野的清晰。近几年来随着汽车电子技术的进步，汽车雨刷器也在朝着智能化与人性化的方向发展。本文提出了一种基于 LIN 总线的雨量传感器与雨刷控制系统的设计方案，目的是根据雨量大小实现雨刷的自动调节，从而提高雨天行车的安全性与舒适性。 本文主要工作内容如下： （1）红外式雨量传感器的设计。首先对红外式雨量检测方法的原理进行了分析，然后基于雨量信息接口芯片MLX75308完成了雨量传感器的硬件设计，给出各模块硬件电路图；通过多次雨量标定试验并结合MLX75308数据手册，将雨量初步划分为4个等级与雨刷器的4个档位相匹配，完成雨量传感器的软件设计并给出主程序和雨量检测的流程图；采用LIN总线通信方式与车身控制器进行数据交互。 （2）基于STM32的雨刷控制器的设计。以STM32F103为主控芯片设计并搭建了雨刷控制器硬件电路，包括了电源管理、电机驱动、速度位置反馈以及通信模块，并给出各个模块的电路图；通过改变 PWM 占空比实现电机调速，通过改变H桥中MOS管的导通顺序实现电机反转；同样采用LIN总线通信方式与车身控制器进行数据交互。 （3）基于模糊PID的电机控制算法的研究。为实现雨刷电机速度的精准控制，提出了基于模糊PID控制器的电机控制策略。设计模糊PID控制器，并使用MATLAB进行仿真分析。仿真结果表明，模糊PID控制系统的超调量小，稳定性更好，适用于雨刷电机的控制。 最终的模拟实验表明，本课题的雨量传感器可实现对雨刷器档位的自动选择，并通过雨刷控制器对雨刷电机进行控制，达到了自动控制雨刷的设计目标。
车用雨量传感器;雨刷器控制;LIN总线;数据交互
中国计量大学
硕士
控制工程
严天宏;项小东
2018
中文
TM621.6
2019-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）