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摘 要
悬架是车架与车桥之间一切传力连接装置的总称，它决定着汽车的稳定性、舒适性和安全性。目前，空气悬架已经由机械控制式逐步发展成为电子控制式。在汽车悬架系统方面，我国除了钢板弹簧悬架的设计及应用比较成熟以外，其它的悬架技术的应用绝大部分还处于车型引进或直接购买产品阶段。我国拥有空气悬架项目的公司为数众多，但真正拥有空气悬架系统设计开发、制造能力的寥寥无几，规模也十分有限。
关键词：悬架 空气悬架 电子控制
Title Dangerous shelf of air
Abstract
Dangerous shelf is the frame and between the vehicle bridge all power transmission junction devices always stated that, it is deciding the automobile stability, comfortableness and the security. At present, the air Dangerous shelf already controlled the service pattern by the machinery gradually to develop into the electron to control the service pattern. In the automobile Dangerous shelf system aspect, our country quite is mature besides the spring Dangerous shelf design and the application, other Dangerous shelf technical application major parts also are in the vehicle type introduction or the direct purchase product stage. Our country has the air Dangerous shelf project the company for the number multitudinously, but truly has the air Dangerous shelf system design development, manufacturing capacity very few, the scale extremely is also limited.
Keywords Dangerous shelf, Dangerous shelf of air and the electron controlling
目 录
第一章 绪论.. 3
1.1 研究意义... 3
1.2．项目的背景... 3
1.3．主要设计要求... 3
第二章 总体方案.. 4
2.1．控制方案... 4
2.2．设计方案... 4
2.2.1 控制单元... 4
2.2.2 车高检测元件的设计... 5
2.2.3 输入通道的设计... 5
2.2.4 执行单元设计... 5
2.2.5 输出通道的设计... 5
2.2.6 外围电路的设计... 5
2.3 总体框图设计... 6
第三章 PID控制算法.. 7
3.1 PID控制技术... 7
3.2 PID参数的整定... 9
第四章 硬件系统组成.. 12
4.1 主机系统的设计... 12
4.1.1．ATMEL89C51单片机... 12
4.1.2. 89C51的性能及特点... 12
4.1.3 89C51最小应用系统... 14
4.2 车高检测单元的设计... 16
4.2.1 车高控制传感器的结构与工作原理... 17
4.2.2 车高控制传感器电路检测... 18
4.3 前向通道的设计... 19
4.3.1 ADC0809转换器... 19
4.3.2 ADC0809结构及转换原理... 19
4.3.3. MCS-51与ADC0809的接口... 20
4.3.4 芯片74LS373. 20
4.4 执行单元的设计... 21
4.4.1 主要特征... 21
4.4.2 线圈结构... 21
4.4.3 控制方式... 21
4.5 外围电路的设计... 22
4.5.1 显示器的选择... 22
4.5.2 键盘的选择... 24
4.5.3 报警系统... 26
第五章 软件设计.. 27
5.1 主程序模块设计... 27
5.2 中断服务程序... 28
5.3 PID控制算法程序设计... 29
5.4 显示子程序设计... 30
5.5 数字滤波子程序设计... 30
5.6 采样子程序设计... 32
第六章 结束语.. 33
参考文献.. 34
附 录.. 35
第一章 绪论
1.1 研究意义
汽车悬架系统决定着汽车的稳定性、舒适性和安全性，是现代汽车十分关键的部件之一。空气悬架系统具有以下优点：1)空气悬挂刚度低。装备空气悬挂的车辆可以获得较低的固有频率，行驶平顺性好，乘坐舒适，车辆使用寿命长，减轻车辆对路面的破坏；2)空气悬挂刚度呈非线性且可调节。刚度随着车辆载荷的变化而变化，不论空载或满载悬架的固有频率基本保持不变，另外车身姿态急剧变化时，可以使弹簧变硬，以抑制车身姿态的变化；3)空气悬架高度可调。不论是否载重，装载是否均匀，车身均可在一定高度保持水平，还可根据需要抬高或降低车身高度，以提高车辆的通过或方便乘客上下车；4)空气悬架质量轻，可以减轻车辆自重；5)空气弹簧噪声低，寿命长。因此，汽车采用空气弹簧悬架取代原有的钢板弹簧悬架是今后的发展方向。
目前，空气悬架已经由机械控制式逐步发展成为电子控制式，如Audi A6旅行车、日本丰田生产的凌志LS—400轿车、Benz公司生产的S系列2000型轿车和美国Lincoln 轿车、Ford 轿车均装备了电子控制的空气悬架系统。在汽车悬架系统方面，我国除了钢板弹簧悬架的设计及应用比较成熟以外，其它的悬架技术的应用绝大部分还处于车型引进或直接购买产品阶段。我国拥有空气悬架项目的公司为数众多，但真正拥有空气悬架系统设计开发、制造能力的寥寥无几，规模也十分有限。目前国内具有代理性质但无实际设计能力的公司居多，主要以代理美国、德国、韩国、日本产品为主，公司规模一般不大，产品有限。
因此，汽车空气悬架智能控制器的研制对我国汽车工业的发展和东北老工业基地的建设具有重要意义。
1.2．项目的背景
本项目的设计的北京来源于校内基金《汽车动态悬挂控制系统的研究》。
1.3．主要设计要求
设计一个空气悬架控制系统，使车身高度调节范围在0-120mm，精度在+/-5%
控制系统的响应时间为0.02s。
第二章 总体方案
2.1．控制方案
车身高度控制系统的设计方案，控制框图如图2.1所示。控制单元根据车高传感器信号的变化和驾驶员给与的控制模式指令，给控制车高的电磁阀发出指令。当车身需要升高时，电磁阀动作，压缩空气进入空气悬挂的主气室，主气室的充气量增加，车身上升。当车身需要下降时，空气压缩机停止工作，电磁阀通电打开，同时排气阀也通电打开，悬挂主气室的气体通过电磁阀、空气管路、干燥器、排气阀而排出，车身下降。
