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毕业论文-可逆预警式安全带机电系统设计，共80页，26074字
国内外多项研究表明，驾驶人的疲劳驾驶、违规操作等不良驾驶行为是导致交通事故的主要原因。通过对驾驶人不良行为的监测与预警，可以减少交通事故的发生。为此，本文设计了一套可逆预警式安全带机电系统，作为预警系统的提醒装置，并具有集预警、预紧、限力等主被动安全技术于一体的特点。
论文分析并制定了安全带的主动提醒设计要求，基于Pro/E三维建模、机构运动学和动力学仿真，设计了预警安全带的机械结构。其电路控制设计基于MSP430F169单片机，采用电流闭环反馈的恒扭矩控制，并具有数字PI控制器。论文完成了可逆预警式安全带原理样机的机械加工、控制电路软硬件设计以及机电系统的综合调试。通过测试，可逆预警安全带样机可成功实现多级控制预警。最终，论文成功地对传统的被动安全带运用主动安全技术进行了创新设计。
A number of studies in the world have shown that some bad driving behaviors, including fatigue driving, are the main causes of traffic accidents. Watching and warning the irregular driving behaviors could reduce these accidents. This paper designed a reversible pre-warning seatbelt electromechanical system to serve as the warning device of the whole pre-warning system. This seatbelt integrates functions of pre-warning, pretension and load limit in both areas of active and passive safety.
This paper established the design requirement for this pre-warning seatbelt, and finished the mechanical structure design of the pre-warning seatbelt based on Pro/E 3D modeling and dynamic simulation. Based on singlechip, the part of control circuit adopted closed-loop control of feedback current to achieve constant torque control with digital PI regulator. Paper completed the manufacture of mechanical prototype of reversible pre-warning seatbelt, the control circuit design including both hardware and software, and overall debugging of mechanical and electrical systems. The reversible pre-warning seatbelt prototype successfully achieved multi-level control pre-warning. Finally, paper successfully made an innovative design for the traditional passive seatbelt by using active safety technology.
目录
第 1 章
引 言 .....1
1.1 研究背景 .......1
1.2 汽车安全带的发展简介 .........2
1.2.1 标准安全带 ...........2
1.2.2 预紧式安全带 .......4
1.2.3 带有限力功能的安全带 ....6
1.2.4 电动张紧安全带相关研究 .8
1.2.5 安全带技术特征总结 ...... 11
1.3 可逆预警式安全带的概念 ... 12
1.4 论文的主要研究内容 ........... 12
第 2 章
可逆预警式安全带的机械结构设计 .... 14
2.1 机械结构总体方案设计 ....... 14
2.1.1 可逆预警式安全带的机械原理 ... 14
2.1.2 可逆预警式安全带的设计参数 ... 16
2.2 驱动装置设计 .......... 17
2.2.1 驱动电机选择 ..... 17
2.2.2 驱动离合装置 ..... 19
2.2.3 支撑结构 . 20
2.3 传动装置设计 .......... 22
2.4 基于 Pro/E软件的机构分析辅助设计 ........... 26
第 3 章
可逆预警式安全带的控制电路设计 .... 28
3.1 控制电路总体方案设计 ....... 28
3.2 电路板硬件设计 ...... 29
3.2.1 运算模块 . 30
3.2.2 电源模块 . 30
3.2.3 通讯模块 . 31
3.2.4 驱动模块 . 32
3.2.5 反馈模块 . 33
3.2.6 编程模块 . 34
3.2.7 其它电路 . 35
3.2.8 电路板布线封装图 .......... 36
3.3 控制软件设计 .......... 37
3.3.1 编程环境及流程 . 37
3.3.2 串口信号输入及控制模式 ........... 38
3.3.3 数字 PI控制器 ...... 39
第 4 章
可逆预警式安全带样机制造及性能测试 ......... 43
4.1 原理样机制造 .......... 43
4.2 原理样机性能测试 .. 45
第 5 章
总结与展望 ...... 47
插图索引 ... 49
表格索引 ... 52
参考文献 ... 53
致 谢 ......... 54
声 明 ......... 55
附录 A 外文资料的书面翻译 ......... 56
附录 B 机械零件工程图 .... 64
附录 C 电路控制 C语言程序源代码 ........... 70