發(fā)布時(shí)間：2024-03-01 00:40

　　模糊理論自 1965 年由美國(guó)自動(dòng)控制專家 L.A.Zadeh 首次提出以來,在短短的四十年得到了迅速發(fā)展,并已在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,尤其是在過程控制方面取得了巨大成功。模糊控制不依賴于被控系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型,而是基于人們對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作時(shí)的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出一套控制規(guī)律,來實(shí)施過程控制。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工作過程具有明顯的非線性、時(shí)變性和不確定性,很難建立精確的數(shù)學(xué)模型,而模糊控制正適用于這樣的控制場(chǎng)合。目前,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制大多采用開環(huán)控制方法,即從輸入到輸出的單向控制,它不能修正由擾動(dòng)引起的偏差,控制效果不理想。另外怠速過程又與發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗和有害物質(zhì)排放有重要關(guān)系,因此怠速控制已成為發(fā)動(dòng)機(jī)控制研究中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。 本論文首先提出了一種適用于電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制并且適合硬件實(shí)現(xiàn)的模糊控制算法,它基于 0 階 T-S 模糊模型,提取有效規(guī)則進(jìn)行處理,簡(jiǎn)化的去模糊操作不需要除法運(yùn)算,知識(shí)庫(kù)存儲(chǔ)器中只存儲(chǔ)后件常量,而前件隸屬度通過運(yùn)算得到。利用 MATLAB 的 Simulink 環(huán)境建立了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng),用多種建模方式對(duì)該算法進(jìn)行了仿真,并與其他控制方法的控制效果進(jìn)行了比...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
第1章 緒論
    1.1 模糊邏輯概念
    1.2 模糊控制理論
        1.2.1 模糊控制理論的發(fā)展與應(yīng)用
        1.2.2 模糊控制器基本結(jié)構(gòu)
        1.2.3 模糊控制器設(shè)計(jì)方法概述
            1.2.3.1 確定模糊控制器的輸入輸出變量
            1.2.3.2 確立模糊量與清晰量相互轉(zhuǎn)換的方法
            1.2.3.3 制定規(guī)則庫(kù)
            1.2.3.4 設(shè)計(jì)模糊控制算法
    1.3 課題背景及意義
        1.3.1 現(xiàn)代汽車電子控制技術(shù)
        1.3.2 電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制的意義
        1.3.3 模糊控制技術(shù)的硬件實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用
    1.4 本論文主要工作
第2章 電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制
    2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定性分析
        2.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況
        2.1.2 怠速調(diào)整策略
    2.2 電控發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)
        2.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元
        2.2.2 怠速控制系統(tǒng)組成
        2.2.3 幾種控制方式的比較
    2.3 模糊控制芯片實(shí)現(xiàn)怠速控制
    2.4 本章小結(jié)
第3章 模糊控制器算法設(shè)計(jì)及MATLAB 仿真實(shí)驗(yàn)
    3.1 怠速模糊控制器算法
        3.1.1 硬件電路形式的選擇
        3.1.2 算法總體設(shè)計(jì)
        3.1.3 0 階T-S 模糊控制器結(jié)構(gòu)
    3.2 VLSI 系統(tǒng)行為級(jí)設(shè)計(jì)
        3.2.1 電路總體結(jié)構(gòu)
        3.2.2 模塊功能定義
            3.2.2.1 預(yù)處理
            3.2.2.2 模糊化
            3.2.2.3 有效規(guī)則提取與后件存儲(chǔ)器
            3.2.2.4 模糊與及合成操作
            3.2.2.5 去模糊
        3.2.3 系統(tǒng)高層次綜合設(shè)計(jì)
            3.2.3.1 數(shù)據(jù)通道設(shè)計(jì)
            3.2.3.2 控制單元設(shè)計(jì)
    3.3 基于MATLAB/SIMULINK 的仿真系統(tǒng)
        3.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)模型
        3.3.2 模糊推理系統(tǒng)的多種建模方式
            3.3.2.1 模糊工具箱
            3.3.2.2 C MEX S-函數(shù)
            3.3.2.3 Active HDL 與Simulink 的接口
        3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比與分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 模糊控制器的FPGA 實(shí)現(xiàn)及實(shí)車試驗(yàn)
    4.1 FPGA 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
        4.1.1 HDL 源代碼設(shè)計(jì)輸入
        4.1.2 邏輯綜合與布局布線
        4.1.3 設(shè)計(jì)驗(yàn)證
        4.1.4 器件配置
    4.2 實(shí)車試驗(yàn)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
        4.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速的測(cè)量
        4.2.2 PCB 板設(shè)計(jì)
    4.3 FPGA 實(shí)車試驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 模糊邏輯芯片的ASIC 設(shè)計(jì)
    5.1 標(biāo)準(zhǔn)單元ASIC 設(shè)計(jì)流程
        5.1.1 邏輯綜合
        5.1.2 版圖生成及驗(yàn)證
    5.2 低功耗設(shè)計(jì)
    5.3 本章小結(jié)
第6 章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝與聲明
附錄A FPGA 與PROM 管腳分配
附錄B 怠速控制試驗(yàn)系統(tǒng)PCB 電路原理圖
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：3915177