本文關(guān)鍵詞：汽油機(jī)電子節(jié)氣門控制方法研究

  更多相關(guān)文章： 電子節(jié)氣門 SPC563m 前饋控制 模糊控制 PID控制

【摘要】：電子節(jié)氣門是發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，為了開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子節(jié)氣門的精確控制，本文對(duì)汽油機(jī)電子節(jié)氣門控制方法進(jìn)行了深入研究。 論文以Bosch公司DV-E5型電子節(jié)氣門為控制對(duì)象，在分析現(xiàn)有的電子節(jié)氣門控制原理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了如下研究和探討： 1.分析了電子節(jié)氣門體的物理結(jié)構(gòu)及其非線性因素，分別對(duì)其各個(gè)主要組成部分進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，確定了相關(guān)的物理參數(shù)并給出了電子節(jié)氣門體總成的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)給出了在MATLAB/SIMULINK環(huán)境中的仿真模型。 2.對(duì)電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在硬件方面，根據(jù)功能需求，選取了ST公司的SPC563m為主控芯片，，并選取H橋芯片L9958為節(jié)氣門電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。在軟件方面，將前饋控制、模糊控制以及PID控制綜合到一起，提出了基于前饋補(bǔ)償?shù)哪：齈ID控制策略，在MATLAB/SIMULINK環(huán)境中進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。 3.使用C語(yǔ)言對(duì)節(jié)氣門控制策略進(jìn)行了程序?qū)崿F(xiàn)。程序主要完成控制功能和串口通信功能�？刂乒δ軐�(shí)現(xiàn)了節(jié)氣門開度的調(diào)節(jié)，可分為初始化部分和工作循環(huán)部分。程序采用了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想，分為多個(gè)功能模塊分別進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，主要功能模塊包括節(jié)氣門自學(xué)習(xí)、節(jié)氣門位置的采集、節(jié)氣門開度的計(jì)算、節(jié)氣門位置傳感器的故障診斷、控制量的計(jì)算和輸出等。此外，為了能夠在線調(diào)整控制參數(shù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控控制過程以及在控制過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在VC環(huán)境下開發(fā)了基于Measurement Studio的監(jiān)控軟件，該軟件在PC機(jī)上運(yùn)行，通過串口收發(fā)數(shù)據(jù)和命令。 根據(jù)以上研究成果，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下搭建試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的階躍響應(yīng)特性以及方波跟隨特性進(jìn)行了測(cè)試并記錄了測(cè)試數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，設(shè)計(jì)的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間不超過200ms，穩(wěn)定時(shí)間不超過100ms，穩(wěn)態(tài)誤差不超過1%，超調(diào)量不超過1%，達(dá)到了預(yù)期的控制要求，具有較高的理論參考和實(shí)用價(jià)值，為進(jìn)一步的研究和應(yīng)用打下了良好基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：電子節(jié)氣門 SPC563m 前饋控制 模糊控制 PID控制
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TK414.3;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題背景10-15
• 1.1.1 汽車電控技術(shù)的發(fā)展10-11
• 1.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)概況11-13
• 1.1.3 電子節(jié)氣門控制技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)13-15
• 1.2 研究意義15-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容16-17
• 第二章 電子節(jié)氣門及其數(shù)學(xué)模型17-29
• 2.1 電子節(jié)氣門簡(jiǎn)介17-19
• 2.1.1 電子節(jié)氣門由來17-18
• 2.1.2 電子節(jié)氣門特性18
• 2.1.3 電子節(jié)氣門分類18-19
• 2.2 電子節(jié)氣門結(jié)構(gòu)及非線性分析19-23
• 2.2.1 電子節(jié)氣門結(jié)構(gòu)19-22
• 2.2.2 電子節(jié)氣門非線性分析22-23
• 2.3 電子節(jié)氣門數(shù)學(xué)模型23-28
• 2.3.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型24-25
• 2.3.2 齒輪減速機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型25
• 2.3.3 復(fù)位彈簧數(shù)學(xué)模型25
• 2.3.4 摩擦扭矩?cái)?shù)學(xué)模型25-26
• 2.3.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型26-27
• 2.3.6 模型參數(shù)的確定27-28
• 2.4 節(jié)氣門體的仿真模型28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-37
• 3.1 電子節(jié)氣門控制要求29-30
• 3.2 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)組成及工作原理30-31
• 3.2.1 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)組成30
• 3.2.2 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)工作原理30-31
• 3.3 電子節(jié)氣門主控模塊設(shè)計(jì)31-33
• 3.3.1 主控芯片選擇31-32
• 3.3.2 通信方案選擇32-33
• 3.4 電子節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)33-36
• 3.4.1 驅(qū)動(dòng)方式選擇33-35
• 3.4.2 驅(qū)動(dòng)芯片選擇35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第四章 電子節(jié)氣門控制策略研究37-52
• 4.1 控制策略選擇37-39
• 4.1.1 電子節(jié)氣門控制策略現(xiàn)狀分析37-38
• 4.1.2 電子節(jié)氣門開環(huán)/閉環(huán)復(fù)合控制策略38-39
• 4.2 前饋控制39-40
• 4.3 模糊控制40-43
• 4.3.1 模糊控制原理40-42
• 4.3.2 模糊控制實(shí)現(xiàn)42-43
• 4.4 PID 控制43-47
• 4.4.1 PID 控制原理43-46
• 4.4.2 PID 控制實(shí)現(xiàn)46-47
• 4.5 基于前饋補(bǔ)償?shù)哪：?PID 復(fù)合控制策略47-48
• 4.6 控制策略仿真48-51
• 4.7 本章小結(jié)51-52
• 第五章 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)52-61
• 5.1 軟件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)52-53
• 5.1.1 軟件開發(fā)環(huán)境的建立52
• 5.1.2 軟件功能模塊的劃分52-53
• 5.2 主程序設(shè)計(jì)53
• 5.3 定時(shí)器中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)53-54
• 5.4 功能子程序設(shè)計(jì)54-57
• 5.4.1 節(jié)氣門自學(xué)習(xí)程序54
• 5.4.2 節(jié)氣門位置采樣程序54
• 5.4.3 節(jié)氣門開度計(jì)算程序54-55
• 5.4.4 控制算法實(shí)現(xiàn)程序55-56
• 5.4.5 節(jié)氣門電機(jī)控制程序56-57
• 5.4.6 故障診斷程序57
• 5.5 通信程序設(shè)計(jì)57-58
• 5.6 監(jiān)控軟件的開發(fā)58-59
• 5.6.1 監(jiān)控軟件功能58-59
• 5.6.2 監(jiān)控軟件界面59
• 5.7 軟件抗干擾設(shè)計(jì)59-60
• 5.8 本章小結(jié)60-61
• 第六章 電子節(jié)氣門控制試驗(yàn)及結(jié)果分析61-65
• 6.1 試驗(yàn)環(huán)境和試驗(yàn)設(shè)備61-62
• 6.1.1 試驗(yàn)環(huán)境61
• 6.1.2 試驗(yàn)設(shè)備61-62
• 6.2 試驗(yàn)過程及結(jié)果分析62-65
• 6.2.1 試驗(yàn)過程62-63
• 6.2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析63-65
• 總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士期間取得的研究成果71-72
• 致謝72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李國(guó)岫,張幽彤,王尚勇,李鐵栓,程昌圻;高速柴油機(jī)電控系統(tǒng)中電磁式執(zhí)行器的研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);1997年05期

2 梁榮光,朱志強(qiáng),許石嵩;我國(guó)在用柴油車的技術(shù)改造與城市的環(huán)境保護(hù)[J];城市環(huán)境與城市生態(tài);2003年03期

3 陶國(guó)良,郭連;電子節(jié)氣門技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J];車用發(fā)動(dòng)機(jī);2003年04期

4 袁大宏;;未來十年汽車電子發(fā)展趨勢(shì)[J];電子產(chǎn)品世界;2006年02期

5 孫亞楠;;軟件抗干擾技術(shù)[J];電子質(zhì)量;2010年08期

6 黃建明,蘇玉剛,楊志剛,曹長(zhǎng)修;高速開關(guān)閥控制的電液式節(jié)氣門執(zhí)行器[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年03期

7 李雅博,張俊智,盧青春,甘海云;發(fā)動(dòng)機(jī)電控節(jié)氣門控制器的研發(fā)[J];公路交通科技;2004年03期

8 張洪濤;何基都;;汽車電子節(jié)氣門技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];廣西工學(xué)院學(xué)報(bào);2009年03期

9 郭孔輝;付皓;丁海濤;;汽車電子節(jié)氣門控制器開發(fā)[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2008年02期

10 王斌;劉昭度;王仁廣;吳利軍;王國(guó)業(yè);;汽車電子節(jié)氣門模糊控制器快速控制原型設(shè)計(jì)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2007年11期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 于鎰隆;發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)開發(fā)的測(cè)試技術(shù)與平臺(tái)研究[D];天津大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 陳劍;汽油機(jī)電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制方法研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2011年

2 朱二欣;電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的開發(fā)研究[D];吉林大學(xué);2005年

3 楊振東;基于模糊PID電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];湖南大學(xué);2008年

4 江明山;汽車電子節(jié)氣門系統(tǒng)仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證[D];西華大學(xué);2010年

5 何基都;汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)研究[D];廣西工學(xué)院;2010年

本文編號(hào)：832403