基于单片机的汽车巡航控制系统设计开题报告.doc

开题报告xxxxx大学本科生毕业设计（论文）开题报告 201x年3月20日姓 名 xxx学号20xxxxxxx专业机械设计制造及其自动化课题名称基于mc9s12gn32单片机巡航控制系统设计课题来源自选主要内容1 研究目的及意义近年来，随着现代汽车控制技术和高速公路的飞速发展，在世界各国特别是发达国家，无论是运输业还是个人，汽车都已成为长距离运输的主要交通工具。在大陆型的国家，驾驶汽车长途行驶的机会较多，在高速公路上长时间行驶时，驾驶员长时间操纵加速踏板而得不到活动，容易造成腿部肌肉疲劳强度加大，甚至腿部会抽筋，失去制动能。汽车巡航控制系统(ccs)就是为解决此问题而诞生的。2 汽车巡航控制系统的发展史汽车巡航控制系统发展至今已有四十多年的历史，它经历了机械控制系统、晶体管控制系统、模拟集成电路控制系统和微机控制系统等几个过程6。从总体上来说，国外汽车巡航控制系统的发展大体经历了三个阶段：第一阶段是上世纪50年代末至70年代中期，这一时期美国和日本相继出现了以模拟电路为基础的汽车巡航控制系统。第二阶段是上世纪70年代中后期至80年代中后期，随着单片机技术的发展，特别是大规模集成电路及微机的应用，出现了以数字技术为基础的巡航控制系统。第三阶段从上世纪90年代开始，国外又开始发展以智能化为核心的汽车巡航控制系统和以定距离控制为主的自适应巡航控制系统。3 汽车巡航控制系统的国内外研究现状及应用 巡航控制系统（ccs）在汽车上的应用，显示出了它的无可比拟的优点。自1959年开始在克莱斯勒汽车上引用后很快就受到青睐，目前在美、日、德、法、意等汽车工业发达国家发展、普及很快。 3.1 国外发展情况国外汽车巡航控制系统研究起步较早，对ccs系统控制理论与方法的研究已经作了许多工作，研究成果也得到了广泛的运用。ccs系统经历了机械控制系统、晶体管系统、模拟集成电路控制系统和微机控制系统等几个过程。微机控制的汽车巡航控制系统自从1981年开始应用于汽车后，发展迅速。国外新型汽车基本上都采用了微机控制的汽车巡航控制系统。随着交通流量的不断增加，前车的行驶情况对后车产生较大影响，传统的巡航控制系统需要频繁的设定和取消操作，逐渐失去了作用8。新型智能的巡航控制系统应运而生，这就是能够连续调整车速以保持与前车的安全距离的主动巡航控制系统acc(adaptive cruise control）。 3.2 国内发展情况国内汽车巡航控制系统研究起步较晚，在acc系统控制理论、方法及应用方面与国外均存在着较大的差距。不过随着中国汽车工业的发展，巡航控制系统（ccs）尤其是主动巡航控制系统（acc），成为近年来车产安全系统研发的重点。同时国内以清华大学、北京理工大学等为主的高校和研究机构也从事ccs技术或相关技术的研制开发工作，并取得了阶段性的进展。深入研究ccs系统的控制理论与方法，开发高效、实用的车辆ccs产品，将是今后我国在该领域的研究方向。4 现存问题与发展趋势 4.1 现存问题国内外汽车巡航控制系统（ccs）的研究目前还存在一些技术问题需要完善，当前需要解决的主要问题是提高ccs系统环境适应性以及要依靠车辆的制动系统实现车辆的主动控制。ccs控制器软件算法对环境的适应性较差，往往是针对几种典型的行驶工况，而在复杂多变的行车环境中，算法的有效性大大降低，形成较多的误报。ccs系统对车辆速度的调节主要是通过控制发动机节气门开度和自动降低档位来实现的，但是节气门开度和档位调节都在时间上有所滞后，当紧急情况发生时，这样的速度调节无法给驾驶员预留足够的反应时间。因而ccs系统的速度调节要依靠车辆的制动系统来实现。4.2 发展趋势 4.2.1 小型化、智能化计算机、执行元件更趋小型智能型发展。体积更小，便于安装拆卸，智能化程度更高，操作更加简便，可以实现多媒体相结合的集成系统。 4.2.2 新控制理论的应用：车辆的行驶状况受到乘员、发动机输出的变化等影响。驾驶者需要更平顺的驾驶感觉和更自然的速度控制，以传统的控制理论为基础，又引入了新的控制理论。目前，模糊控制等新理论已不断得到应用。 4.2.3 联动、复合控制：目前的巡航控制装置多是独立的，如果要在控制中提高感觉敏感度、响应性和精度，需要发动机控制用计算机、变速控制用计算机进行联动控制，使这些计算机形成一体化的复合控制。5 论文主要内容： （1）查阅相关资料，了解巡航控制系统的结构组成、结构特点以及工作原理。 （2）分析巡航控制系统的控制策略，控制算法，及与之匹配的传感器。（3）绘制出巡航控制系统控制流程图及运用altium designer软件绘制硬件电路。（4）完成硬件的组装，编写程序进行调试。（5）搭建试验平台,调试所编的程序并且运行程序证明所编程序的可行性。 预期的成果及形式1.掌握altium designer 软件的使用方法；2.根据巡航控制系统完成系统的的硬件设计；3.完成基于mc9s12gn32单片机巡航控制系统设计设计说明书一份。（14000字以上）；4.外文翻译（3000字以上）；5.开题报告一份（3000字左右，查阅文献应在10篇以上，文献综述引用应在5篇以上）；6.实习报告一份（与说明书合订）；7.所有内容电子文档一套；8.毕业论文成果材料清单一份。时间安排第1周：领取毕业设计指导书及任务书，完成外语文献翻译（共3000字以上）；第2周：收集、查阅、整理资料；第34周：实习，完成毕业实习报告，了解车辆方面的相关情况；第5周：完成实习报告，完成开题报告（2000字以上）；第67周：完成汽车巡航控制系统原理的分析，画出设计流程图；第89周：熟悉了解及运用altium designer软件，完成汽车巡航控制系统的原理图及pcb板的绘制。第1011周：完成设计任务说明书（10000字以上，包括前言、内容摘要、目录及参考文献等）；第12周：与指导教室交流，查找毕业设计不足，进行改进；第13周：完成毕业设计的装订打印，准备别业设计答辩；第14周：毕业设计答辩。指导教师意见 签 名： 年 月 日参考文献1、张红春.丰田汽车的自适应雷达巡航控制技术.汽车电器，2008.52、古灯. 2010款一汽丰田新皇冠动态雷达巡航控制系统技术剖析汽车维修技师，2010.33、张景波，刘昭度，齐志权，马岳峰.汽车自适应巡航控制系统控制的发展.车辆与动力技术，2003.24、王景武，金立生.车辆自适应巡航控制系统控制技术的发展.汽车技术，2004.95、张志远，万沛霖汽车自动巡航系统智能控制策略辽宁工程技术大学学报，2006，25(2)6、姚永平汽车智能驾驶辅助系统新技术汽车与安全，2002.1o7、魏春源汽车安全