以DSP嵌入式技術為基礎的智能剎車控制系統(tǒng)電路設計方案詳解

硬件電路設計上采用DSP 芯片和外圍電路構成速度捕獲電路，電機驅動控制器采用微控制芯片和外圍電路構成了電流采樣、過流保護、壓力調節(jié)等電路，利用CPLD實現(xiàn)無刷直流電機的轉子位置信號的邏輯換相。賽車剎車控制器是由防滑控制器和電機驅動控制器組成。兩個控制器都是以DSP芯片為核心。防滑控制器主要是以滑移率為控制對象，輸出給定的剎車壓力，以 DSP芯片為CPU，外加賽車和機輪速度信號調理電路等。電機驅動控制器主要是調節(jié)剎車壓力大小，并且控制電動機電流大小，也是以DSP芯片為CPU，再加外圍電路電動機電流反饋調理電路、過流保護電路、剎車壓力調理電路、四組三相全橋逆變電路等構成電機驅動控制器。

信號處理電路：賽車防滑控制器主要是以滑移率為控制對象，防止賽車打滑，由滑移率的偏差大小調節(jié)后輸出壓力參考值，以跟蹤給定的滑移率大小。防滑控制器上必須有賽車前輪和剎車機輪速度信號的調理電路，主要是為了得到反饋的滑移率。賽車速度信號是以自由滾動的賽車前輪速度信號代替。在賽車的前輪與剎車機輪上都裝有測速傳感器，當輪子轉動時，測速傳感器會產(chǎn)生正弦波形式的交流信號，機輪每轉動一圈，測速傳感器發(fā)出50個周期的正弦交流信號。正弦交流信號的振幅隨輪子速度的變化而變化，其信號為偏壓2.5V，峰值為0.3V，最大信號幅值不超過5V的正弦波信號。

電流采樣及過流保護電路：無刷直流電動機的電流是通過功率驅動電路母線上的電阻進行檢測的。母線上面的電阻是由兩個0.01Ω的功率電阻并聯(lián)，采樣電路是通過這兩個并聯(lián)的采樣電阻進行電流采樣的，采樣電阻將電流信號轉換為電壓信號，電壓信號送到電流監(jiān)控芯片進行放大，然后經(jīng)過由OPA2344構成二階有源濾波電路濾波，最后得電流反饋信號，直接送到A/D轉換器。

硬件過流保護電路，對系統(tǒng)的正常工作起到很重要的作用，主要是對功率器件MOSFET和電動機的保護。系統(tǒng)還帶有軟件保護功能，過流信號OVCURX送到 DSP的輸入引腳，當OVCUR為高電平時，DSP會產(chǎn)生電機控制轉動信號ENABLE關斷邏輯信號，使電機停轉。芯片IR2130自身帶有過流保護功能。

完成了賽車剎車控制系統(tǒng)的設計，主要是硬件設計和控制策略研究。設計方面采用高速的DSP芯片和CPLD并設計其外圍的電路。系統(tǒng)還設計了以IR2130為核心的驅動電路，電流信號硬件放大電路、濾波電路和保護電路，壓力信號的放大電路和濾波電路，賽車速度和機輪速度的處理電路等等?？刂撇呗苑矫娌捎媚：刂普{節(jié)PID參數(shù)。