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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘要汽车日益普及，汽车技术的发展越来越多的体现在汽车电子领域,传统的汽车电子技术仅限于对汽车中某些机械零部件进行电子控制,控制较为简单,设备比较庞大,技术较为落后;如今利用计算机技术，网络通信技术和控制技术对汽车的各种性能进行优化控制。在汽车中增加电子设备的数目可以更好的控制传感器，从而增强汽车的舒适性和安全性。因此大部分的中等或高级汽车都已系统性的装备电动车窗或车门系统。这些设备中的绝大多数是全自动的，这样的电动车窗或车门设备潜藏着卡死，挤压以及可能伤人的危险。它们必须能够反向移动以防止马达所施加的力超出正常限制。这种特性意味着必须持续监视电流的大小和玻璃的位置。车
2、窗作为汽车安全的一个重要部分，随着单片机和模拟技术的不断发展，采用单片机控制来进行控制车窗的升降，防夹已经成为如今的趋势，并且投入到现实的应用当中。主要是通过单片机对车窗电流大小的不停的检测，将其大小与车窗电机电流的特性进行比较，进而判断出车窗所处的运动状态，从而更精确的控制车窗的升降，使控制更方便更安全。针对电动车窗防夹系统的功能需求,给出了电动车窗防夹系统的物理模型,并建立了电动车窗防夹控制系统的二阶控制模型,提出了简易的控制系统估计器;设计并实现了基于L IN总线的电动车窗防夹系统。实验结果证明,针对相应结构的车窗,该算法具有较高的自适应性,并具备稳定性好、可行性高、成本低等特点。 Ab
3、stract Car increasing popularity, car technology development more and more reflected in the car electronics field, the traditional automobile electronic technology limited to cars in some mechanical parts for electronic control, control is simple, and relatively large equipment, technology is compar
4、atively backward; Now the computer technology, network communication technology and control technology of all kinds of car performance is optimized control. In the car increase the number of electronic equipment can better control of sensor, thus improving car comfort and safety. So most of the medi
5、um or senior motors have systemic equipment electric Windows or the door system. The vast majority of these devices is fully automatic, such electric Windows or doors equipment lurk jammed, extrusion and may hurt danger. They must be able to reverse move in order to prevent the motor force applied b
6、eyond normal limits. This characteristic means must continue to monitor the size of the current and the position of the glass. Window as auto safety is an important part of, with single-chip microcomputer and simulation technology unceasing development, USES the monolithic control to control the Win
7、dows up and down, the clip has become the trend now and put in to the application of reality. Mainly through the car window with the chip the size of the current on the test, the window size and the characteristics of the electric current of comparison, and then judge out the window in the motion st
8、ate, and thus more precise control of the rise and fall of window, make control more convenient and safe.In view of the function requirements of powerwindow anti2p inch system, a physicsmodel and asecond2order controlmodel for the system are set up with a corresponding parameters estimator p roposed
9、. Then, apowerwindow anti2p inch system based on L IN bus is designed and imp lemented. The test results show that the p ro2posed system has high adap tability, stability and feasibility with low cost.Keywords: power window; anti2pinch system; f ilter ing a lgor ithm关键词：电动车窗,防夹系统,滤波算法专心-专注-专业目录第1章 绪
10、论1.1 车窗电流检测及控制的国内外研究现状车窗系统是汽车车身重要的组成部分，它能使人们更好地介绍和保护汽车。如今车窗功能已经成为汽车的标准功能之一，是影响购车者决定的重要因素之一，多数购车者都将车窗视为必备的舒适功能，因此汽车厂商都将其视为基础的功能之一。迄今为止，亚太地区尤其是中国车窗控制系统已经开始了快速的发展。现代汽车技术是人类科技和文明发展的一个缩影，包括车窗升降的防夹控制技术在内，汽车电子技术取得令人瞩目的发展，在国外普遍采用霍尔传感器来进行防夹控制，由于国内起步较晚，因此国内相关研究与国外差距较大，许多技术空白有待填补，然而我国现在正在研究的一种无霍尔传感器的自适应防夹系统，若研
11、制成功将开创国际上在汽车车窗防夹部分的先河。由于汽车的普及，人们生活的提高，车窗的人性化设置成为人们选汽车的一个着重考虑因素，因此防夹技术拥有广阔的发展前景。1.2 汽车防夹的算法介绍所谓防夹，就是指在电动车窗上升过程中夹住物体并达到一定力度后，让电动车窗自动停止并反向回落一定的高度，用以防止物体(尤其是人体)被夹伤。车窗的升降过程中，只有车窗上升阶段需要进行防夹控制，所定义的防夹区为从离电动车窗玻璃无障碍上升运动的最大位置(顶端)4200 mm的区域。只有在防夹区域才启动防夹功能。所以首先我们应先确定车窗玻璃的位置是否到达了防夹区域。这里介绍采用霍尔传感器来判断的算法。车窗的升降是靠电机旋转
12、来完成的，因此，车窗的移动位置是和电机转的圈数成正比的，电机的转子转一圈会使霍尔传感器发出一个脉冲信号送入计数器累加，每次当车窗降到底部时要将计数器清零，我们先将车窗从底部升到顶部，如此反复五次，求出车窗从底部上升至顶部霍尔传感器发出的脉冲数的平均值，进一步确定在距离上的防夹区域所对应的霍尔传感器的脉冲数的范围放入寄存器出起来以便比较判断，当有升降按键被按下，先判断出被按下的是否是上升的按键，如果是上升，则查询计数器中记录的脉冲数，取出寄存器中防夹区的脉冲数进行比较，这样就确定出了车窗的位置。我们应该设定一个电流的阀值，用来判断车窗在上升的过程中是否遇到了障碍物，因为当上升的车窗遇到障碍物时，
13、由于阻力的作用，会使车窗电机电流相应的增大，从而方便了我们进行判断，这种刚开始启动的状态下，还应该要注意到一个问题，那就是车窗电机在启动的那一瞬间电流也是很大的，可达到平时正常运行状态下的6倍，因此很可能会因此而引起误判断，认为此时的车窗遇到了障碍物从而引起芯片产生错误的指令使车窗误动作，为解决这一问题，需要在按键被按下后电机启动后再延时一段时间，使启动电流得以平复。1.3 论文研究的内容和意义本论文主要内容是检测车窗电机电流的大小，由此判断出车窗目前的运行状态，从而对车窗进行控制。第一个技术指标为需要有过流响应，当车窗到底或者到顶时电机此时的运行状态相当于堵转，电流会增大，主控芯片要能检测出
14、来并对电流大小进行判断，从而是电机停止运行。第二个技术指标为要有防夹的功能，当车窗在上升的过程中在升至一定的高度范围遇到障碍物（尤其是人的手指）则可能会将其夹伤，为此，人性化的考虑，则应该在车窗碰到障碍物时电流变大的瞬间就能发现并经过比较判断时电机反转一定的高度再停下。 此项研究符合生活实际意义，顺应汽车的发展和消费的需求，对车窗电流的检测要求也越来越高，实时性很重要，同时由电流大小所判断完成的功能也越来越多，在原来只控制启停的基础上加上了防夹等功能，所以电流检测值得加以研究。第2章 汽车车窗简介2.1 汽车电动车窗的组成与类型所谓电动车窗，一般是指其玻璃升降器能自动升、降门窗玻璃，即使在行车
15、过程中也能方便地开、关门窗。所以电动车窗又叫自动车窗，过去仅装在高级轿车上，而在现代轿车上己被普遍采用。电动车窗系统是通过开关操作开闭车窗的系统，当电动车窗开关操作时，电动车窗电动机旋转，车窗开闭调节器（图2 一 l ）把电动车窗电动机的旋转运动转换成上下运动打开或关闭车窗。图2 一 1 电动门窗2.1.1 电动车窗的组成汽车电动车窗主要由升降控制开关、电动机、升降机构和继电器等组成，它是利用开关控制电动机的电流方向，实现车窗的升（关）降（开）。车窗电动机都是双向的，分永磁式和双绕组串励式两类。永磁式直流电动机是通过改变输入电枢绕组的电流方向使电动机以不同的方向旋转。双绕组串励式直流电动机有两
16、个绕向相反的磁场绕组，一个称为上升绕组，另一个称为下降绕组，通电后产生相反方向的磁场，即可改变电动机的旋转方向。一般使用双向永磁绕线（双绕组串联）式电动机。每个车窗都有一个电动机，是一种不直接接地型电动机。为防止电路过载，电动车窗电路有一个或多个热敏开关，以免电动机因超载而烧坏。热敏开关为双金属结构，当电动机电路电流过大时，双金属片受热，产生弯曲变形，使触点打开，切断电路；当电路断开后，双金属片冷却，变形消失，触点再次闭合。如此重复开闭，使电动机的平均电流不超过规定值，从而确保电动机不致过载烧坏。有的车上还设有延时开关，可在点火开关断开后约10min内或车门打开以前，电动车窗仍接通电源，使驾驶员或乘客仍可操纵控制开关关闭车窗。所有电动车窗都有两套控制装置，一套为总开关，可
