機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)控制軟件開發(fā).pdf

1、隨著車輛自動(dòng)變速理論和技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)擋車輛將會(huì)給人們的生活和生產(chǎn)帶來越來越多的方便、舒適和安全。機(jī)械式自動(dòng)變速器技術(shù)具有手自一體自動(dòng)變速功能，操作簡便，顯著減小駕駛員工作強(qiáng)度，同時(shí)采用傳統(tǒng)手動(dòng)變速器，具有生產(chǎn)繼承性好，改造成本低，節(jié)油效果明顯等特點(diǎn)，非常適合中國當(dāng)前國情，具有廣闊的市場前景。
　　 本文分析了傳統(tǒng)AMT控制軟件的缺點(diǎn)，提出基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)FreeRTOS的AMT控制軟件開發(fā)。結(jié)合校企合作研發(fā)AMT項(xiàng)目

2、，本文以實(shí)際應(yīng)用為目的對(duì)AMT控制軟件進(jìn)行了功能分析和框架規(guī)劃，并經(jīng)過臺(tái)架實(shí)驗(yàn)和道路實(shí)驗(yàn)的反復(fù)調(diào)試改進(jìn)功能邏輯，本文所做的主要工作有:
　　 (1)對(duì)AMT控制軟件進(jìn)行功能分析和框架規(guī)劃
　　 本文從功能分析的角度，把最終的AMT系統(tǒng)駕駛功能分解為具體的、相對(duì)獨(dú)立的功能模塊，并探討這些功能的實(shí)現(xiàn)方式和可能遇到的難點(diǎn)，這也基本確定了AMT控制軟件的主要內(nèi)容和實(shí)施步驟。
　　 本文介紹AMT控制軟件所劃分的層次結(jié)構(gòu)，

3、以及每一層的主要功用。在操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上劃分主要任務(wù)，每個(gè)任務(wù)實(shí)現(xiàn)一定的功能模塊。著重介紹監(jiān)測任務(wù)，監(jiān)測任務(wù)用于管理層邏輯。該邏輯把車輛狀態(tài)劃分為5大類，接著詳細(xì)介紹每種狀態(tài)的條件和該狀態(tài)下采取的控制邏輯。
　　 (2)搭建軟件開發(fā)環(huán)境，在軟件中實(shí)現(xiàn)PID控制算法
　　 FreeRTOS是一個(gè)開源的，免費(fèi)的，輕量級(jí)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，提供諸如任務(wù)管理、多任務(wù)調(diào)度、通信與資源共享機(jī)制等多種功能;TCU主控芯片STM32F103V

4、E，其內(nèi)核為Cortex-M3，其擁有的資源以及使用條件足以滿足TCU的要求;本文著重講解了如何將FreeRTOS移植入STM32系列微處理器中來運(yùn)行。
　　 AMT系統(tǒng)采取12V直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)選擋、換擋、離合、節(jié)氣門四個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，采取PWM的控制方式驅(qū)動(dòng)直流電機(jī);AMT控制軟件采用PID控制算法對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行位置控制和動(dòng)作控制，本文講解了P、I、D三部分的功用以及PID控制方法在AMT控制軟件中實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置控制的具體形式和

5、調(diào)試過程。
　　 (3)AMT控制軟件功能邏輯的實(shí)現(xiàn)及改進(jìn)
　　 本文按照功能分析的思路一一介紹介紹了AMT控制軟件的主要功能邏輯的內(nèi)容和調(diào)試過程。這些功能邏輯包括:數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)、頻率信號(hào)的采集處理;擋位判斷和目標(biāo)擋位處理機(jī)制;擋位切換過程分析和選、換擋路徑規(guī)劃;LED顯示功能和TCU與上位機(jī)通信功能;起步和爬行功能，主要是離合和節(jié)氣門的控制邏輯;車輛在行進(jìn)間的換擋功能，選擋、換擋、離合、節(jié)氣門四個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的控