关于电子信息工程

无论是善缘还是孽缘,我与电子信息工程相处了4年。

虽没有领悟到其精髓,也不敢称为一个搞电子的,但总想纪念些什么。不知所以,先把 4 年来学过的课回忆一下吧。

公共基础

  • 高等数学

  • 大学物理

  • 市场营销

  • 专业基础

  • 电路原理

  • 电磁场与电磁波

  • MatLab

专业课

  • 传感器

  • 自动控制原理

  • 语音信号处理

  • 可编程逻辑器件

  • 汽车电子技术

核心专业课

  • 通信原理

  • 数字电路

  • 模拟电路

  • 数字信号处理( DSP )

  • 信息理论与编码

计算机和编程相关

  • 微机原理

  • 单片机

  • 嵌入式系统

  • C 语言程序设计

部分课程部分细节

嵌入式系统

教材:《嵌入式实时操作系统-uC/OS-2原理及其应用(第 3 版》.任哲等编.北京航空航天大学出版社。

系统源码:uCOS-II.zip

1、嵌入式实时操作系统的基本概念

  • 为什么需要操作系统?操作系统有什么作用和功能?

只由硬件构成的计算机,即 裸机 是不能工作的。

计算机系统必须在硬件的基础上配以相应的软件才能构成能够完成特定的任务。

操作系统就是其中最为重要的系统级软件,它在计算机硬件与应用程序之间提供了应用程序接口 ( API ),屏蔽了计算机硬件的工作细节,使得计算机的使用者和操作者能够在一个更加友好的环境下使用或进行软件开发。

2、预备知识

  • 工程管理工具 make 及 makefile。

期考论文:uC/OS—Ⅱ在80x86平台上的移植

基本概念
  • μC/OS-II

μC /OS-II 内核包含了实时内核、任务管理、时间管理、任务间通信同步(信号量,邮箱,消息 队列)和内存管理等功能。

它可以使各个任务独立工作,互不干涉,很容易实现准时而且无误执行。

μC/OS-II 是抢占式实时操作系统,得到运行的始终是就绪条件下最高优先级的任务。

当处于运行状态的任务因为某种原因进入就绪态,或者有其它更高优先级的任务进入就绪态,操作系统内核就要运行别的就绪任务,这时需要进行任务切换。

μC/OS-II 的文件结构:

μCOS-II 的文件结构

  • 80x86 处理器

80x86 提供了一种特殊的机制,使得用16位寄存器可以寻址1Mb地址空间,即存储器分段的方法。

内存的物理地址用段地址寄存器和偏移量寄存器共同表示。

段寄存器可以指向一个内存块,称为一个段;一个16位的段寄存器可以表示65,536个不同的段,因此可以寻址1,048,576字节。

由于偏移量寄存器也是16位的,所以单个段不能超过64K。实际操作中,应用程序是由许多小于64K的段组成的。

代码段寄存器(CS)指向当前程序运行的代码段起始,堆栈段寄存器(SS)指向程序堆栈段的起始,数据段寄存器指向程序数据区的起始,附加段寄存器(ES)指向一个附加数据存储区。

每次CPU寻址的时候,段寄存器中的某一个会被自动选用,加上偏移量寄存器的内容作为物理地址。

  • 移植

所谓“移植”,就是使一个实时内核能在其它的微处理器或微控制器上运行。

尽管大部分μC/OS-II的代码是用C语言编写的,但是在编写与处理器硬件相关的代码时还是不得不使用汇编语言。

移植的主要工作就是编写这些与处理器硬件相关的代码。操作系统的移植大体可以分为两个层次:

①跨体系结构的移植;

②针对特定处理器的移植。

在移植前针对所使用的微处理器进行规划,主要有以下几个方面的考虑:

①编译器的选择;

②任务模式的选择;

③支持的指令集。

  • 可重入代码

可重入的代码指的是一段可以被多个任务同时调用,而不必担心会破坏数据的代码 ( 比如:一个函数 )。

即,可重入型函数在任何时候都可以被中断执行,过一段时间以后又可以继续运行,而不会因为在函数中断的时候被其他的任务重新调用,而影响函数中的数据。

可编程逻辑器件

  • VHDL

  • Quartus 2

  • 三种仿真方式:Functional、timing、fast timing mode。

  • EDA:设计方法、设计准则、设计步骤。

  • FPGA、SOPC、CPLD、PAL。

VHDL 语法

  • 基本元素

标识符(短/扩展),数据对象(常量/变量/信号/文件),数据类型(整型/实数/标准逻辑/物理/布尔/…),运算符和操作符。

  • 语句基础

进程/顺序描述。

  • 程序结构

实体/结构体/配置/程序包/库。

  • 过程与函数的区别?

  • 信号与变量的区别?

数字图像处理

第一章:绪论

教材:《数字图像处理》.许录平编.科学出版社。

  • 什么是图?图有什么特点?

图是物体透射或反射光的分布,是客观存在的。

  • 像是什么?像有什么特点?

像是人的视觉系统对图在大脑中形成的印象或认识,是人的感觉。

换句话说,像就是反射或透射光的物体在人脑中的印象,也就是物体在光的作用下,通过人眼在大脑中的成像。

  • 图像是什么?图像有什么特点?

图像是图和像的有机结合,既反映物体的客观存在,又体现人的心理因素。

图像是对客观存在的物体的一种相似性的生动模仿或描述,一种可视表示,它包含了被描述对象的有关信息。

任何一副图像都可以看作是由无数个很小的光点组成的光强度集合。图像普遍的数学表达式:I=f(x,y,z,٨, t),其中(x,y,z)为空间坐标,表示的是立体感,٨ 是波长,表示的是彩色/多光谱,t是时间,表示的是运动的。

  • 图像有哪些分类?

根据图像空间坐标和幅度(色彩或亮度)的连续性,图像可分为模拟(连续)图像和数字图像。

  • 什么是数字图像?

空间坐标和幅度均用离散的数字(一般是整数)表示的图像。

  • 什么是模拟图像?

空间坐标和幅度都连续变化的图像。

  • 什么是图像处理?图像处理的目的是什么?

图像处理是对图像信息进行进行加工和分析,以满足人的心理需要和实际应用或某种目的(如压缩编码或机器识别)的要求。

  • 什么是灰度图像?什么是静止灰度图像?

即单色图像。静止灰度图像就是表达式为 I=f(x, y) 的图像。

  • 静止图像和运动图像有什么关系?彩色图像和三基色图像有什么关系?三维图像与二维图像有什么关系?

运动图像可用静止图像序列表示,彩色图像可分解成三基色图像,三维图像可由二维重建。

第二章 数字图像处理基础

  • 什么是颜色?人眼能感觉到的颜色可用什么来表示?

颜色是由进入人眼的可见光成分的强弱决定的一种主观属性。

颜色是光的物理属性和人眼的视觉属性的综合反映。

  • 什么是亮度?

亮度是由进入人眼的可见光波长所决定的一种主观属性。

亮度取决于颜色的光强度,是颜色在量方面的特征,用来表征颜色的明亮程度。

  • 为什么需要用三基色原理等颜色模型来描述颜色亮度?

因为对于同一种入射光,不同的观察者对其颜色和亮度的感受是不一样的。

即使是同一个人在不同的时刻和不同的环境下的感受也是大不相同的。

因此为了正确客观,就必须要有一些客观的描述方法来公正地表征颜色、亮度和人的感受。

  • 什么是色调?

色调由颜色所在光谱中的波长决定,是颜色在质上的特征。

  • 什么是饱和度?

饱和度取决于颜色中混入白光的数量,表示颜色的深浅。白光越多,饱和度越高。颜色也就越淡。

  • 颜色模型有哪些?

    • 面向机器(如显示器、摄像机、打印机):RGB模型;

    • 面向颜色处理/人眼视觉:HSI/HSV;

    • 印染界:CMYK;

    • 影视界:YUV。

  • 为什么人眼能感受到颜色?

人眼的视网膜上存在着大量能在适当亮度下分辨颜色的锥状细胞,它们分别对应红绿蓝三种颜色。

即对红光绿光蓝光敏感。人所能感受到的颜色其实是三种基色按照不同比例的组合。

  • 人眼的构造由哪些部分组成?在视觉成像上分别起什么作用?

    • ①瞳孔

    位于不透明的虹膜中间。虹膜的收缩与扩张可以改变瞳孔的直径大小(变化2~8mm),以控制进入人眼的光通量。

    瞳孔的机理相当于照相机中的光圈。

    • ②晶状体

    位于瞳孔后面。扁球形弹性透明体。相当于照相机中的透镜。

    通过睫状体的作用,可以调节晶状体的曲率以改变聚焦,使不同距离的景物都可以成像。

    • ③视细胞

    位于眼球包覆的最里面,上面有大量的视细胞。视细胞的作用相当于光敏感器和光电转换器。它对光进行感知并通过复杂的物理-化学过程将光能信号转化为生理电信号。分为两类:

      + ④锥状细胞
    
      位于中央凹附近,大约500~700万个,也称为明视细胞,用以在强光上检测亮度和颜色,每个锥状细胞都连接着一根视觉神经末梢,所以分辨率高,可以分辨细节和颜色。
    
      + ⑤杆状细胞
    
      位于中央凹以外,集中了7500-15000万个杆状细胞,比锥状细胞灵敏度更高,用以在弱光下检测亮度。
    
      由于多个杆状细胞连接着一根神经末梢,所以分辨率不如锥状细胞,仅可分辨景物的轮廓,无色彩感觉。
    
  • 人眼成像的过程是怎样的?

光信号-> 视细胞 生理电信号> 视神经 -> 视神经中枢 -> 大脑成像。

  • 什么是马赫带(Mach Band)效应?

  • 为什么图像信号的压缩潜力很大?

像素间相关性大。数字图像中存在着大量的冗余。

  • 什么是亮度对比度?什么是相对对比度?

①图像中亮度的最大值和最小值的比值。

②背景亮度与物体亮度之差 与背景亮度之比。

  • 什么是图像分辨率?

区分图像中目标物细节的程度,称作图像分辨率。包括空间分辨率和幅度分辨率。

  • 什么是空间分辨率?

由采样点数决定。当灰度级一定时,采样点数越多,图像分辨率越高,图像质量就越好。

当采样点数减少时,图像中就会出现块状效应,因为此时像素块面积增大。

  • 什么是幅度分辨率?

由量化级数即灰度级决定。当采样点数一定时,灰度级数越多,图像的分辨率就越高,图像质量就越好。

当灰度级减少时,图中就会出现虚假轮廓,而导致图像质量下降。

传感器技术

教材:《传感器原理及工程应用(第四版)》.郁有文等编.西安科技大学出版社。

  1. 什么是传感器?

能感受(或响应)规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。

  1. 为什么传感器的输出信号多是电量?

电量便于传输、转换、处理、显示。

  1. 电量有哪些形式?

电压、电流、电容、电阻。具体输出哪种形式由传感器的原理决定。

  1. 传感器有哪些分类?
  • 按被测参数分:

    • ①温度传感器。
    • ②压力传感器。
    • ③位移传感器。
    • ④速度传感器。
  • 按传感器工作原理分:

    • ①应变式传感器。
    • ②电容式传感器。
    • ③压电式传感器。
    • ④磁电式传感器。

信息理论与编码

本课程是用来认识通信的,属于偏数学的理论。

物理是用来认识世界的。信息理论编码就是信息世界中的物理。

  • 信源编码

编码分类

  • 香农公式

香农公式

  • 信源熵

    -

推荐资料

[应用信息论基础].朱雪龙编.清华大学出版社

其他

Google Books, “ 唯一可译码” 的定义:

唯一可译码

DSP

教材:《DSP原理与应用教程(第二版)》.张卫宁编.科学出版社。

数字信号处理器是专门为数字信号处理而设计的大规模集成芯片,是一种高速、实时、可编程的嵌入式微处理器。

第一章 DSP 技术概要

DSP 技术概要

  • TMS320C54x系列DSP

1.”NOP”指令即空指令,

  1. 运行该指令时单片机什么都不做,但是会占用一个指令的时间。
  2. 当指令间需要有延时(给外部设备足够的响应时间;或是软件的延时等),可以插入“NOP”指令。
  • 什么是MAC运算?

乘法-加法运算。是数字信号处理的基本运算类型。

  • DSP 系统的基本结构是怎样的?

DSP 系统的基本结构

  • 为什么说DSP尤其适合于数字信号处理?

①采用改进型哈佛结构。改进之处体现在:

改进型哈佛结构

②流水线操作。 ③片内集成有硬件乘法器和乘加单元。 ④功能强大的CPU结构。 ⑤硬件循环重复机制。 ⑥复合操作指令。 ⑦嵌入式功能。

嵌入式功能

  • 总线结构为冯·诺伊曼型和哈佛型有什么区别?

  • 什么叫流水线操作?

指令的执行通常分为4个阶段:

①fetch:取指令。 ②Decode:译码。 ③Operand:取操作数。 ④Execute(X):执行。 将一条指令的不同阶段分配在连续几个周期上,通过不同的硬件去完成指令的不同阶段。在同一段时间内,DSP 相当于并行执行了多条指令。

  • C54x上电复位后 PC 的值是多少?

FF80H。

第二章 TMS320C54x硬件结构及原理

  • 中断有什么用?

及时处理随机事件和响应外来信号。

  • 中断分为?

软中断和硬中断;可屏蔽中断和不可屏蔽中断。

  • C54x DSP中断处理过程有哪些?

C54x DSP非屏蔽中断处理过程

C54x DSP可屏蔽中断处理过程

第三章 汇编语言指令系统

  • 何为寻址?

寻找操作数的地址。

  • 从寻址方式看,C54x DSP 为什么适合数字信号处理?

在间接寻址中,有:

①位反向寻址(位倒序)

专门为快速傅立叶变换 FFT 而设计的,利用它可以有效地提高 FFT算法的运算速度。

位反向寻址的不同之处在于,反向进位– 从左至右进行运算并产生进位。

②循环寻址

在实现诸如卷积、线性滤波、相关等数字信号处理的典型算法时,往往需要设置一个循环缓冲区,在该区域内进行新旧数据的提取、交换或覆盖。

循环寻址

第四章 汇编语言程序设计

  1. 在Code Composer Studio 开发环境中,C编译器、汇编器和连接器的作用各是什么?

  2. C/C++ 与汇编语言有什么优缺点?

  • C/C++ 优点:编写难度低、开发速度快、程序执行效率相对较高、可移植性和维护性较好、可以调用汇编程序、调试方便、适合编写数据结构和算法比较复杂的程序。 缺点:不适合对实时性要求高的场合、也不能充分发挥硬件的性能、代码有冗余导致在一定程度上降低了执程序行效率。

  • 汇编

优点:实时性高、程序执行效率高、硬件定时准确可以充分利用系统硬件资源,以发挥它的实时运算能力。 缺点:编写难度大、开发速度慢、设计周期长、需要对每个特定的CPU的指令系统和硬件底层原理有深刻的了解,包括硬件结构,存储器空间模型和I/O口的组织、可移植性和可维护性较差、代码可读性不够,不够直观、理解困难。

第七章 TMS320C54x片内外设及其应用

  • 什么是 HPI?HPI有什么用?

Host Port Interface,主机接口用来实现 DSP 与外部主机芯片或其他微处理器的并行通信。

第八章 TMS320C54x硬件设计及接口技术

  1. 什么是DSP最小系统?为什么最小系统设计是最基本最重要的一步?

DSP芯片+为使系统能够运行起来而配置的必要外围电路(电源、时钟晶振、复位电路和仿真接口)。

  1. 什么是电源管理芯片?

集成电路供电系统。

  1. 什么是看门狗芯片?

能够提供定时复位信号的芯片。

  1. 什么是bootloader?为什么DSP需要bootloader?

把程序从片外存储器“搬移”到芯片内部存储器的一段功能程序。

为了防止唯一的一套外部总线对dsp程序的访问造成瓶颈效应,一般在这些外部程序得到执行之前,先将它们搬移到芯片内部的RAM中去,然后dsp直接从这些内部的RAM中读取指令并执行指令,由于dsp内部有多组总线。

这样dsp程序的访问和执行便不再有瓶颈效应了,效率就自然提高了。

第九章 C54x综合应用系统设计

  • 硬件调试步骤是怎样的?

  • 软件编程与调试有哪些需要注意的?

  • DSP 应用系统的设计过程是怎样的?

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汽车电子技术

第一章 绪论

第一阶段:20世纪60年代晶体管收音机、晶体管点火装置的实用化揭开了电子化时代的序幕。

汽车电器与电子控制系统可分为:电器装置和电子控制系统。

电子控制系统分为:发动机控制系统(后备、自诊断、排气再循环)、底盘控制系统(动力转向、ABS、ARS、变速器、动力转向)、车身控制系统。

ECU:汽车专用微控制器,用于控制汽车上的一个或多个电子系统,以完成特定的功能。

汽车电气系统的特点:低压、直流、单线制、负极搭铁。

第二章 汽车供电系统

蓄电池:相当于一个大电容,可以吸收电路中的瞬变过电压,对汽车上的电器设备及电子元件起到保护作用。

当起动发动机时,蓄电池在3~5s内必须向起动机连续提供强大的电流(汽油发动机汽车:200~600A;柴油发动机汽车:800A以上)

汽车起动用的是铅酸蓄电池。按性能可分为:干式荷电蓄电池 和 免维护蓄电池。

正极板上的活性物质是二氧化铅,负极板是纯铅。

单格电池的标称电压是2V。

电解液由纯净的硫酸与蒸馏水按照一定的比例配制而成(相对密度:1.24~1.30)。

A 干荷电 H 湿荷电 W 免维护 S 少维护。

蓄电池内阻:内阻越小,电流越大,带负载能力越强。

  • 蓄电池充足电的特征

①蓄电池的端电压上升至最大值(即单格电池电压为:2.7V),且2h内不再变化; ②电解液的密度上升至最大值,且2h内基本不变; ③电解液大量冒气泡,呈现“沸腾”。

  • 额定容量C20

指完全充足电的蓄电池,在电解液温度为25度时,以20h放电率连续放电到单格电池电压降至1.75V时,蓄电池所输出的电量。

  • 储备容量Cm

指完全充足电的蓄电池,在电解液温度为25度时,以25A电流连续放电到单格电池电压降至1.75V时所持续的时间(单位为 min)。

  • 蓄电池的正确使用

每次起动时间不超过3~5s,若第一次未能起动发动机,应休息15s以上再进行第二次起动;连续三次起动不成功,应查明原因,排除故障后再进行起动。

交流发电机=转子+定子+整流器+端盖 转子:发电机的磁极部分,用于产生磁场。 定子:发电机的电枢部分,用于产生交流电。 交流发电机的型号说明: JF–交流;JFZ–整体式;JFB–带泵;JFW–无刷。 交流发电机有内搭铁和外搭铁之分。 整流原理: 利用二极管的单向导电特性将三相绕组交流发电机的交流电变为直流电。 对正极管,在某一瞬间,正极电位最高者导通;对负极管,在某一瞬间,负极电位最低者导通。在每个周期内,三个正极管和三个负极管有6种组合方式可以导通,以此循环,使负载电阻两端得到一个比较平稳的直流脉动电压。

  • 电子调节器分类

    -按结构

    晶体管式和集成电路式;

    • 按搭铁形式

    内搭铁和外搭铁;

  • 内搭铁型电子调节器的工作原理

发动机电压Uf、蓄电池电压Ux、调节电压Ut、稳压管VS、晶体管VT1/VT2。

当SW闭合时,VS、VT1截止,VT2导通,导致VT2连通磁场电流,当发动机旋转,就会产生他励发电而使发动机电压升高。

当 Ux<Uf<Ut时,发电机自励发电;当Uf增至Ut的上限时,VS、VT1导通,而VT2几乎短路而被截止,磁场电流被切断,Uf开始下降;当Uf下降至Ut下限时,VS、VT1又截止,VT2又导通,重新连通磁场电流,开始循环上述过程。调节器就是这样依靠晶体管VT1/VT2的导通-截止循环开关作用,控制着磁场绕组回路的通断,以此保证发电机的电压基本稳定在额定电压附近。

第三章 起动机

起动系统=蓄电池+电流表+起动机+点火开关+继电器等。

起动机=直流串励式电动机+传动机构+控制装置。

起动机的作用是:将蓄电池电能转化为机械能驱动发动机起动。

电力起动机最普遍。

传动机构=单向离合器+拨叉。

电枢电流相同的情况下,串砺式直流电动机的转距要比并励式大。

  • 丰田汽车常规型起动机工作原理

点火开关处于 START 位置时,端子50将蓄电池电流传递到保持线圈和吸引线圈,两者产生磁场,将可动铁心向右拉动并压住回位弹簧,使小齿轮与发动机齿圈咬合,同时起动机低速旋转带动发动机齿轮与小齿轮完全咬合,使端子30和端子C短路而产生较强电流作用于起动机,使其以较大转距转动。

点火开关从 START 扭回 ON 时,切断了作用在端子50上的电流,部分电流流回保持线圈,原磁场消失,可动铁心拉回,驱动小齿轮与发动机齿圈分离。

第四章 点火系统

在火花点燃式发动机中,点火系统的作用是:适时地为汽油发动机汽缸内已压缩的可燃混合气提供足够能量的电火花,使发动机能够及时、迅速燃烧做功。

点火系统:传统、电子。

  • 传统点火系统工作原理

断电器触点闭合时,一次电流增长;触点打开后,利用电磁感应原理,把来自蓄电池或发动机的12V低电压,经过点火线圈和断电器转变为15~20kV的高电压,由分电器按一定规律送入各缸火花塞,击穿其电极间隙而点燃混合气。

分电器=断电器+配电器+电容器+点火提前机构

火花塞的作用:将点火线圈产生的高压电引入发动机燃烧室,在其电极间隙间产生电火花点燃混合气。

火花塞的特性用热值/炽热数表示:我国以绝缘体裙部长度标定的热值表示——热值代号1~3为热型火花塞,4~6为中型,7~11为冷型。

  • 电子点火装置的优点

①几乎不需要维修和经常换件; ②有效改善和保证点火性能; ③高压形成迅速,火花能量大; ④减小了火花塞积炭的影响; ⑤点火时间准确,混合气得到完全燃烧; ⑥对无线电干扰小,保养维修简便。

  • 磁感应式电子点火系统-信号发生器工作原理

当发动机工作时,信号转子由分电器轴带动旋转,这时信号转子的凸轮与铁心间的空气隙发生变化,使通过传感线圈的磁通发生变化,根据楞次定律,将在传感器线圈内产生交变电动势,感应电动势反向随着信号转子的转动交替变化,使线圈两端输出交变信号。

  • 霍尔式无触点电子点火装置的优点

①低速性能良好,有利于发动机的启动; ②点火正时精度高,易于控制; ③无需调整,不受灰尘、油污影响,性能可靠,寿命长。

微机控制电子点火系统按照是否保留分电器分为:有分电器式和无分电器式。

第八章 发动机综合控制系统

电控汽油喷射系统:由发动机控制单元ECU控制汽油机燃油喷射的时刻、脉宽和规律。

  • 电控汽油喷射系统的分类

按喷射位置:缸内喷射和进气管喷射。

进气管喷射分为:①单点喷射;②多点喷射。

按控制方式:机械式汽油喷射系统机电混合式汽油喷射系统 按喷射方式:间歇喷射/脉冲喷射、连续喷射/稳定喷射。

闭环控制:可以使汽油机的空燃比控制在理论空燃比14.7附近很窄的范围,使三元催化剂对排气进化效果最好。

  • 怠速

发动机在无负荷情况下运转,只需克服自身内部机件的摩擦阻力,不对外输出功率。维持发动机稳定运转的最低转速称为怠速。

  • 三元催化转化器

对排气中的CO、HC、NOx三种有害成分转化成无害气体的一种装置。

  • 废气再循环(EGR)

在发动机工作过程中,将一部分废气引入进气管,与新鲜空气混合进入燃烧室燃烧,降低最高燃烧温度,减少NOx生成量。

一般控制在6%~13%。

EGR率=EGR量/(吸入空气量+EGR量) * 100%。

第九章 汽车自动变速器

  • AMT

有级式自动变速器,一种由普通齿轮式机械变速器组成的有级式电子控制机械式自动变速器。

单排行星齿轮机构=太阳轮+齿轮+行星轮+行星架。

  • 驻车挡工作原理

当选挡操作手柄拨到P位时,C0、B3、F0工作,在电子控制系统和液压控制系统的控制下,C0的接合使超速太阳轮和超速行星架连锁,由于C1、C2等其他换挡元件不工作,所以超速行星空转,变速器处于空档,此时停车锁止机构工作,变速器输出轴锁止,汽车处于驻车工况。

自动换挡规律:按节气门开度和车速来控制。

第十章 汽车电动助力转向系统

助力转向系统:指在驾驶员的控制下,借助汽车发动机通过液压泵产生的液体压力或电动机驱动力来实现车轮转向。

助力转向系统的类型有:

①传统液压式;②电子控制式液压助力转向系统;③电动助力转向系统。

  • 电动机正反转控制电路工作原理:

a1、a2位触发端信号,当直流信号输入到a1时,VT3、VT2导通,电流通过VT2、电动机M、VT3,有电流通过使得电动机正转;当直流信号输入到a2时,VT4、VT1导通,电流通过VT1、电动机M、VT4,反向电流使电动机反转。

  • 电动助力转向系统工作原理:

不转时,助力电动机不工作;

当转向盘转动时,转距传感器根据测得的转距产生一个电压信号,与车速传感器产生的电压信号一起传输到ECU,经过ECU运算后,ECU向电动机和离合器发出控制指令。

在离合器接合的同时使电动机转动产生一个转距,并通过离合器和减速机构施加在输出轴上,最后通过小齿轮齿条转向器施加到汽车的转向机构上,使之得到一个与工况相适应的转向助力。

第十一章 汽车行驶安全控制系统

ABS:汽车防抱死制动系统,是将传统的制动过程转变为瞬态控制的制动过程,特点是在任何情况下都能使紧急制动的车轮保持在最佳制动状态。

  • ABS的优点

①保持汽车制动时的方向稳定性; ②保持汽车制动时的转向能力; ③缩短制动距离; ④减少制动时轮胎磨损; ⑤减少驾驶员的疲劳强度。

  • 滑移

汽车制动时(ABS)出现车轮速度小于汽车车身速度而导致车轮既滚动有滑动的现象。滑移率:10%~30%。

  • ASR

汽车驱动防滑控制系统,又叫驱动力控制系统(TCS),是ABS的延伸、完善和补充,保证了汽车行驶过程中的方向稳定性、操纵性和最佳驱动力。

  • 滑转

在汽车起步或加速(ASR)时,可能出现的车轮速度大于汽车车身速度而导致车轮打滑或空转。滑转率:5%~25%。

  • 防滑转控制系统的控制方式:

①控制发动机的输出转距; ②控制驱动轮的制动力; ③控制差速器锁止的程度; ④电子控制差速锁。

安全气囊

SRS,一种被动安全系统,是座椅安全带的辅助装置,只有在使用安全带的条件下,该系统才能充分发挥保护驾驶员和乘员的作用。

本文最后修改时间: 2014年09月13日 18:33:42 (完) CC BY-NC-ND 3.0

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