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汽车发动机怠速控制系统仿真研究
| 论文题名： | 汽车发动机怠速控制系统仿真研究 |
| 关键词： | 汽车发动机;怠速控制;系统仿真;跟踪特性;抗干扰性能 |
| 摘要： | 汽车发动机的怠速转速控制本质是对怠速时汽缸的充气速度有效的控制气量来实现目标转速。怠速工况是一个复杂的被控对象，影响因素众多，发动机气体在进入和排出的过程中都会有一定的波动，气体燃烧不是很完全，负载的扭矩容易发生改变，每个发动机的怠速各不相同，分别为天然的、随机的以及浮动的，因此具有一定的不确定性、非线性以及变化性，这样就造成怠速控制成为汽车发动机电控系统中的重要内容和难点之一。 本文对国内外汽车发动机电子控制方面怠速控制部分进行了研究，在分析常规PID控制策略和模糊控制策略的基础上，提出了一种怠速控制思想，即将PID控制策略和模糊控制策略有机结合起来，构成一种PID-Fuzzy型怠速控制策略。这种控制器可以利用具有积分控制作用的常规PID控制来补充由于模糊控制在某些性能上的缺陷以及信息不准确性方面，也就是利用模糊控制的方法消除大的转速偏差，在此基础上利用PID控制器可以有效的降低由于转速过低出现的差异。这种控制器的主要特点包括比例、积分、微分以及模糊控制的优点，由此与传统的PID控制器对比，在结构以及性能方面更加先进，更适合与汽车发动机的怠速进行有效控制。本文深入并通过仿真模式采用MATLAB/Simulink方法研究发动机的怠速控制系统，比较单纯模糊控制和PID-Fuzzy型控制这两种怠速控制器的跟踪特性和抗干扰特性，结果表明PID-Fuzzy型怠速控制系统具有较强的抗干扰能力和更好的稳态性能，有效的提高了怠速的精确程度，运行时怠速的品质也得到了很大程度的修复。最后设计基于80C196KC的怠速控制系统硬件ECU和控制软件，以桑塔纳AFE发动机为对象构建了汽车发动机怠速控制系统试验台，通过发动机台架实验，对原机控制系统和自行设计的PID-Fuzzy控制系统进行了控制效果对比研究，实验结果表明，在采用PID-Fuzzy型怠速控制系统时，发动机具有更好的怠速稳定性。 |
| 作者： | 梁勇 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 张东来;方海升 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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