基于Freescale单片机的电子控制空气悬架模糊PID控制

基于Freescale单片机的电子控制空气悬架模糊PID控制基于Freescale单片机的电子控制空气悬架模糊PID控制电子控制空气悬架（ECAS）以电子控制模块为控制核心，对空气悬架参数进行实时控制，能自动控制车辆悬架的刚度、阻尼系数及车身高度等参数；汽车在各种路面、各种工况条件下能实现主动调节、主动控制，并增加了许多辅助功能（如故障诊断功能等）；可最大限度地提高汽车的行驶平顺性和操纵稳定性，可满足现代汽车对乘坐舒适性、行驶安全性的更高要求。目前在欧洲一些国家的大型客车中已经大量应用。我国在20世纪50年代就对空气弹簧进行了研究，但是许多研究成果的产业转化率非常低，导致许多有价值的研究没能继续坚持和深入下去，使我国汽车悬架技术的研究和应用与欧美等发达国家相比明显落后。目前在国内还没有汽车公司能够独立设计出并向市场提供比较成熟的空气悬架电子控制单元[1]。因此，研究空气悬架电子控制单元，尽快缩小与国外在电控空气悬架系统应用方面的差距，具有非常现实的意义。本文以YBL6891H型客车为控制对象。该客车原本以车身高度为主要控制目标，当载荷改变时，车身高度维持在某一范围内不变，没有真正地涉及到对客车行驶平顺性的改善。本文以该客车的1/4车辆模型为基础，采用模糊PID控制算法调节空气弹簧的刚度，以降低车身垂直加速度为主要目标，从而实现对客车行驶平顺性的改善。采用Freescale公司的MC9S08GB60A单片机为控制芯片，设计了电子控制单元。1系统硬件设计方案系统的总体结构如图1所示。图中的虚线部分是两自由度1/4车辆模型，控制系统的MCU采用了Freescale半导体公司的MC9S08GB60A，该处理器可靠性高、抗干扰能力强，被广泛应用于汽车电子产品。总体电路结构由ECU、高度传感器、速度传感器、加速度传感器及其检测电路、键盘（用于模式选择以及手动模式下的控制）、指示灯