發(fā)布時(shí)間：2017-09-09 20:08

  本文關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車空調(diào)多溫區(qū)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 電動(dòng)汽車空調(diào) 設(shè)備選型 線性二次型 H_∞魯棒控制 降階 控制器

【摘要】：隨著人們的生活水平的提高以及機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化程度的日益加深。能源與環(huán)境問題變得日益突出。電動(dòng)汽車由于其自身的低污染、低噪聲以及節(jié)約化石燃料的特點(diǎn),深受世界各國的重視。電動(dòng)汽車空調(diào)作為影響汽車舒適性和安全性能的主要部件之一,它主要是對(duì)電動(dòng)汽車車廂內(nèi)的空氣質(zhì)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。由此針對(duì)電動(dòng)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)以及車廂熱環(huán)境的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是必不可少的。本文根據(jù)電動(dòng)汽車空調(diào)設(shè)計(jì)流程,對(duì)電動(dòng)汽車空調(diào)的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),主要內(nèi)容如下：1)對(duì)電動(dòng)汽車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則以及設(shè)備選型進(jìn)行了簡要介紹。對(duì)電動(dòng)汽車空調(diào)所用的傳感器、壓縮機(jī)、換熱器的關(guān)鍵零部件進(jìn)行設(shè)備選型,以求達(dá)到電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)可靠性的要求。2)充分研究電動(dòng)汽車車廂熱環(huán)境,對(duì)車廂分區(qū)建立以溫度、濕度以及舒適度為指標(biāo)的數(shù)學(xué)模型,同時(shí)對(duì)熱泵型制冷循環(huán)系統(tǒng)建立其相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)上述建立的非線性模型,在其穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)簡化為便于控制的狀態(tài)空間模型。3)對(duì)所建立的制冷空調(diào)模型以及車廂熱環(huán)境模型分別采用線性二次型以及H∞魯棒控制原理設(shè)計(jì)其全階控制器。由于被控系統(tǒng)階數(shù)較大,不利于控制器設(shè)計(jì),故而對(duì)電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行降階處理,并設(shè)計(jì)降階控制器。通過仿真,證明全階控制器和降階控制器的有效性。4)選擇飛思卡爾MC9S12XEP100微處理器作為電動(dòng)汽車空調(diào)控制器電子控制單元的主控芯片。對(duì)包括數(shù)據(jù)采集電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制電路、鍵盤掃描電路、液晶顯示電路以及總線通訊電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)采用模塊化的思想對(duì)電動(dòng)汽車空調(diào)軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車空調(diào) 設(shè)備選型 線性二次型 H_∞魯棒控制 降階 控制器
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72;U463.851
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 課題研究意義13-14
• 1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 課題的研究目標(biāo)、研究內(nèi)容以及需要解決的關(guān)鍵問題15-16
• 1.3.1 研究目標(biāo)15
• 1.3.2 研究內(nèi)容15-16
• 1.3.3 本文所需要解決的關(guān)鍵問題16
• 1.4 課題所采用的研究方法、技術(shù)路線和可行性研究16-18
• 1.4.1 采用的研究方法16
• 1.4.2 技術(shù)路線16
• 1.4.3 可行性分析16-18
• 1.5 論文的主要內(nèi)容18-19
• 第二章 電動(dòng)汽車空調(diào)設(shè)計(jì)原則及設(shè)備選型19-26
• 2.1、適用條件與總體目標(biāo)19
• 2.1.1 使用條件19
• 2.1.2 總體目標(biāo)19
• 2.2 電動(dòng)汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的技術(shù)要求19-20
• 2.3 驅(qū)動(dòng)形式以及設(shè)備選型20-22
• 2.3.1 驅(qū)動(dòng)形式20-22
• 2.4 制冷系統(tǒng)設(shè)備選型22-25
• 2.4.1 壓縮機(jī)選型22-23
• 2.4.2 換熱器選型23
• 2.4.3 膨脹閥選型23-24
• 2.4.4 制冷劑選型24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 電動(dòng)汽車空調(diào)建模26-47
• 3.1 車廂多溫區(qū)熱濕負(fù)荷模型建立26-37
• 3.1.1 送風(fēng)區(qū)熱濕模型的建立27-29
• 3.1.2 乘客乘坐區(qū)熱濕模型的建立29-34
• 3.1.3 基于乘客舒適度PMV模型車廂熱環(huán)境模型建立34-36
• 3.1.4 回風(fēng)區(qū)熱濕負(fù)荷模型的建立36-37
• 3.2 電動(dòng)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立37-41
• 3.2.1 電動(dòng)壓縮機(jī)模型37-38
• 3.2.2 換熱器模型38-41
• 3.2.3 膨脹閥數(shù)學(xué)模型41
• 3.3 電動(dòng)汽車車廂溫濕度以及空調(diào)系統(tǒng)狀態(tài)方程模型的建立41-46
• 3.3.1 電動(dòng)汽車空調(diào)車廂狀態(tài)方程模型建立41-43
• 3.3.2 電動(dòng)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第四章 基于車廂熱環(huán)境模型降階以及魯棒控制策略研究47-58
• 4.1 汽車空調(diào)控制策略概述47-49
• 4.1.1 傳統(tǒng)控制方式47
• 4.1.2 基于控制理論的控制方式47-48
• 4.1.3 智能控制算法48
• 4.1.4 多種控制方式混合控制48-49
• 4.2 電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)二次型最優(yōu)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)49-51
• 4.3 電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)狀態(tài)反饋H_∞魯棒控制器設(shè)計(jì)51-53
• 4.3.1 H_∞魯棒控制理論51-52
• 4.3.2 狀態(tài)反饋H_∞魯棒控制器設(shè)計(jì)52-53
• 4.4 車廂熱環(huán)境模型降階53-56
• 4.4.1 均衡截項(xiàng)53-54
• 4.4.2 均衡殘化54-55
• 4.4.3 最優(yōu)HANKEL范數(shù)近似55-56
• 4.5 電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)降階模型56-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 第五章 電動(dòng)汽車空調(diào)控制仿真對(duì)比58-68
• 5.1 電動(dòng)汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)仿真58-60
• 5.1.1 電動(dòng)汽車控制制冷系統(tǒng)線性二次型最優(yōu)控制器設(shè)計(jì)及仿真58
• 5.1.2 電動(dòng)汽車控制制冷系統(tǒng)狀態(tài)反饋H_∞魯棒控制器設(shè)計(jì)58-60
• 5.2 電動(dòng)汽車空調(diào)車廂控制器設(shè)計(jì)60-67
• 5.2.1 采用線性二次型最優(yōu)控制設(shè)計(jì)方法61-62
• 5.2.2 狀態(tài)反饋H_∞魯棒控制器設(shè)計(jì)62-65
• 5.2.3 電動(dòng)汽車空調(diào)降階模型魯棒控制器設(shè)計(jì)65-67
• 5.3 本章小結(jié)67-68
• 第六章 電動(dòng)汽車空調(diào)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)68-77
• 6.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)68
• 6.2 主控模塊68-70
• 6.2.1 主控芯片選型70
• 6.3 數(shù)據(jù)采集模塊70-71
• 6.3.1 溫度數(shù)據(jù)采集70-71
• 6.3.2 濕度采集模塊71
• 6.3.3 光照強(qiáng)度采集模塊71
• 6.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊71-73
• 6.4.1 壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊71-72
• 6.4.2 風(fēng)門位置控制模塊72-73
• 6.5 其他模塊73-76
• 6.5.1 鍵盤模塊73-74
• 6.5.2 顯示模塊74-75
• 6.5.3 電壓轉(zhuǎn)換模塊75-76
• 6.6 CAN總線通訊模塊76
• 6.7 本章小結(jié)76-77
• 第七章 電動(dòng)汽車空調(diào)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)77-85
• 7.1 軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能77-78
• 7.2 故障監(jiān)測(cè)78-79
• 7.3 軟件功能的實(shí)現(xiàn)79-84
• 7.3.1 主程序79-80
• 7.3.2 數(shù)據(jù)采集80-81
• 7.3.3 按鍵掃描81-82
• 7.3.4 液晶顯示82-83
• 7.3.5 電動(dòng)壓縮機(jī)控制模塊83
• 7.3.6 CAN總線通訊模塊83-84
• 7.4 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論與展望85-87
• 全文總結(jié)85
• 研究展望85-87
• 致謝87-88
• 參考文獻(xiàn)88-95
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的科研項(xiàng)目95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：822498