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混合动力汽车废气能量回收系统控制器设计及研究
| 论文题名： | 混合动力汽车废气能量回收系统控制器设计及研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;涡轮增压器;能量回收;模糊控制;数据采集 |
| 摘要： | 废气能量回收是提高混合动力汽车燃料利用率的有效手段之一。废气能量回收系统是把发动机废气能量进行回收转换成电能储存在蓄电池中，用来给辅助动力源提供能量，因此，废气能量回收可进一步提高混合动力汽车的燃油经济性、降低排放以及降低能量耗散。 本文以某混合动力汽车为研究对象，采用模糊控制策略对废气能量回收系统进行控制，在课题组前期研究的基础上，设计与制作相应模糊控制器，验证控制策略和控制器的可行性及实用性。论文主要包含以下几方面内容: (1)设计由四个输入参数（涡轮机转速n、发电机电流I、排气背压P和蓄电池SOC值）控制两个输出参数（涡轮机导流叶片倾角α和旁通阀开度β）的废气能量回收系统模糊控制策略，对各参数进行模糊论域及子集划分，按照专家经验设计各参数的隶属函数;制定各输入输出模糊参数的模糊规则;最后进行解模糊化处理。 (2)建立废气能量回收系统数据采集系统，包括涡轮机转速信号采集、排气背压信号采集、蓄电池SOC值采集、可变截面涡轮和废气旁通阀执行机构选取。选取QY545B-002型压力传感器采集排气背压值;选取ACS712线性电流传感器采集蓄电池电流信号，蓄电池电压信号直接经过调理电路处理输入控制芯片;选取PICOTURN涡轮增压器转速测量系统采集涡轮机转速值;选取BYG系列步进电机作为可变截面涡轮和废气旁通阀执行机构。 (3)对废气能量回收模糊控制器的硬件电路进行设计，主要包括:控制芯片的选择，电源转换电路设计，排气背压压力信号、蓄电池电流信号及涡轮机转速信号调理电路设计，步进电机驱动电路、虚拟串口电路及模拟采集信号电路设计，并制作完成硬件电路板。 (4)设计模糊控制器的应用程序，包括主程序、模糊控制程序及步进电机控制程序的编写和调试，结合硬件电路板和软件程序的各个部分进行匹配、调试，完成一定的测试验证，记录相关实验数据，将实验数据与通过模糊控制规则得到的曲面观测图进行对比分析，分析误差产生的原因，验证控制系统硬件电路运行的可靠性，软件程序运算的正确合理性。 |
| 作者： | 谢金利 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 李军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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