目前，汽车工业已成为我国国民经济的支柱产业和可持续发展行业。安全、环保、节能是衡量现代汽车技术发展水平的三个主要指标，而安全居首位。随着首都人民生活水平的提高，越来越多的用户会选择中高端配置的、更安全的汽车。这些都促进了高性能汽车安全气囊系统的研发。点火系统是安全气囊的关键部件。现有安全气囊由于点火系统原因，在可靠性、准确性等方面存在不足。本研究将压电变换器应用于汽车安全气囊点火系统，安全与环保相结合，提高了可靠性和准确性。
本书主要研究内容包括点火系统工作机理、点火系统压电变换电路模型、点火系统压电变换器频率特性、量子型控制模式压电变换技术*工作效率、点火系统驱动电路、点火算法以及点火系统多点起爆控制方案等。
本书对汽车电子相关领域的高年级本科生、研究生，以及相关研究人员具有重要的学术研究价值和应用价值。
肖洪兵 博士 副教授 在研以及完成的科研项目有《高动态GNSS接收系统研究》项目、《压电变换器型汽车电子安全气囊控制系统的研究》项目、《射线石油含水率/含气率测量仪的研究》、《基于高性能DSP的MPEG-4实时视频编码和自适应码率控制算法内核的研究》、《变频调速恒压供水系统的研制》、《GPRS油烟报警系统》等10余项，其中省级以上课题3项。获得北京市科技进步三等奖1项，曾获得校十佳教师和教学示范标兵等称号。出版专著《旋转高动态卫星定位接收系统研究》，主编出版了《80C51嵌入式系统教程》等3本教材，发表学术研究论文20余篇，其中EI、ISTP收录10篇。获得软件著作权3项，获得实用新型专利3项。
第1章绪论1
1.1汽车安全概述1
1.1.1汽车被动安全性研究概况1
1.1.2汽车安全气囊发展现状及趋势3
1.1.3汽车安全存在的问题及其分析6
1.2压电变换器相关技术国内外研究概况7
1.2.1逆变驱动电路的研究概况7
1.2.2压电变压器输出电路研究概况10
1.2.3控制回路研究概况11
1.2.4国内压电变压器相关技术的研究概况11
1.3汽车电子安全系统的研究概况12
1.3.1国内外电子安全系统研究的发展历程13
1.3.2国内外电子安全系统高压变换器的研究概况16
1.4本书研究内容19
第2章汽车安全气囊点火系统的工作机理21
2.1汽车安全气囊点火系统的结构及原理21
2.1.1汽车安全气囊的结构21
2.1.2汽车安全气囊的工作原理22
2.1.3汽车安全气囊点火控制基础22
2.2汽车安全气囊点火系统的压电高压变换器技术24
2.2.1压电效应24
2.2.2压电材料及其应用25
2.2.3压电陶瓷变压器25
2.3本章小结26
第3章安全气囊点火系统压电高压
变换器电路模型的构建27
3.1汽车安全气囊点火系统高压变换电路的系统组成27
3.2逆变驱动电路27
3.3主谐振网络及输出电路30
3.4控制回路34
3.5压电变压器等效电路模型及工作特性34
3.5.1压电变压器等效电路模型35
3.5.2压电变压器的工作原理36
3.5.3压电变压器的工作特性38
3.6压电高压变换器电路模型42
3.7本章小结43
第4章压电高压变换器频率特性研究44
4.1等效电路模型参数获取方法研究44
4.1.1等效电路模型参数测量研究现状及存在的问题44
4.1.2导纳圆法等效电路模型参数获取45
4.2压电变压器负载频率特性研究51
4.2.1理论分析52
4.2.2实验与测试结果分析54
4.3变换器的工作频率特性55
4.3.1充电过程中的输出电路等效负载模型55
4.3.2变换器充电过程的工作频率特性58
4.4本章小结59
第5章量子型控制模式压电高压
变换器效率分析与设计60
5.1量子型控制模式变换器系统60
5.1.1系统结构60
5.1.2量子型控制模式61
5.1.3系统设计要点61
5.2变换器系统分析与参数设计方法62
5.2.1逆变驱动电路结构62
5.2.2输出整流电路63
5.2.3电路及其工作原理66
5.2.4恒流充电实现条件69
5.2.5逆变驱动电路参数设计方法71
5.2.6量子控制模式下驱动频率优选分析72
5.2.7控制电路设计75
5.3变换器主电路仿真与分析76
5.3.1仿真模型建立76
5.3.2仿真结果分析78
5.4实验与应用实例80
5.5并联压电变压器的高压变换器83
5.5.1并联特性分析83
5.5.2实验和测量结果分析84
5.6本章小结86
第6章自适应频率跟踪模式压
电高压变换器研究87
6.1自适应频率跟踪控制分析87
6.1.1谐振支路电流滞后角分析87
6.1.2基于锁相环的频率跟踪方案89
6.2自适应频率跟踪控制系统设计91
6.2.1控制系统电路设计91
6.2.2高压变换器的控制模式93
6.3实验与测量结果93
6.4高阶锁相环的设计95
6.4.1锁相环基础95
6.4.2高阶锁相环97
6.5本章小结102
第7章压电变换器型汽车安全气囊
点火的驱动设计103
7.1驱动安全气囊点火的可调频SPWM
脉冲信号发生器的设计104
7.1.1SPWM技术104
7.1.2DDS技术105
7.1.3结合DDS技术的SPWM脉冲信号发生器的设计106
7.2用于安全气囊点火的可调频SPWM发生器的仿真112
7.3本章小结114
第8章汽车安全气囊点火控制算法研究115
8.1传统汽车安全气囊点火控制算法115
8.2基于BP人工神经网络的点火判断算法118
8.2.1BP人工神经网络算法118
8.2.2点火判断算法的设计与仿真120
8.2.3算法实现125
8.3结合BP网络与ARMA模型的
点火时刻预测算法129
8.3.1系统辨识129
8.3.2ARMA模型辨识器130
8.3.3结合BP网络与ARMA模型的预测算法的设计与仿真131
8.4本章小结135
第9章汽车安全气囊多点起爆控制系统的设计136
9.1多点起爆控制系统的组成136
9.2多点起爆控制方案136
9.3系统电路设计137
9.3.1高压变换器电路设计138
9.3.2控制逻辑电路设计140
9.4样机设计与实验结果142
9.5本章小结144
第10章总结与建议145
10.1总结145
10.2本书的主要创新性成果146
10.3对研究工作的展望和建议147
参考文献148
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