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汽车发动机电控系统设计及怠速仿真研究
| 论文题名： | 汽车发动机电控系统设计及怠速仿真研究 |
| 关键词： | 汽油机;燃油喷射系统;点火系统;怠速工况;模糊控制 |
| 摘要： | 随着汽车工业的飞速发展，汽车在给人们日常生活带来方便的同时也带来了严重的环境污染。据统计，当前汽车排放污染物已成为大气污染的主要来源。由于国家的汽车排放法规越来越严格，有限的石油资源与日益增长的汽车使用量之间也形成了尖锐的矛盾，因此节约能源、减少汽车排放污染是汽车工程界科技人员的工作重点之一。传统的燃油供给方式和点火系统发动机远不能满足汽车发动机在动力性、经济性和排放性等方面的要求而被淘汰，取而代之的是电子发动机。近年来随着汽车工业和电子工业的不断发展，电子技术在现代汽车上的应用越来越广泛，汽车电子化程度越来越高，它已成为衡量汽车现代化质量水平与档次的最重要指标。 本文针对当前我国汽车发动机的现状及实现电控化和降低排放污染物的首要任务，通过对国内外汽油机电控系统研究发展的相关资料进行分析，结合我们的实际状况，以465Q电控汽油机为研究对象，选择汽油机电子控制作为主攻方向，主要针对电控系统中的汽油机燃油喷射和点火系统进行硬件和软件设计。 本系统选用Intel公司生产的16位80C196KC单片机为主芯片。针对465Q汽油机与喷油系统和点火系统相关硬件电路及辅助电路和软件系统进行设计，系统硬件电路设计主要包括三个方面的内容：一、ECU的整体设计；二、信号采集与处理电路的设计；三、喷油和点火系统的相关驱动电路的设计。在软件设计方面，本文加入了模块化软件设计思路，将汽油机不同的运行工况看成各个独立的模块，这样一来每个模块层次分明，使得整个控制系统易于扩充和维护。 针对汽油机怠速工作过程的特点，把PID控制理论、模糊控制理论应用于汽油机的怠速控制，讨论了三种汽油机怠速控制系统，即常规PID怠速控制系统、怠速模糊控制系统和怠速模糊自整定PID控制系统。最后在Matlab下的Simulink仿真环境对发动机怠速工况的控制系统完成仿真研究。 最后，从仿真结果可以看出，三种方案在调节时间上没有明显的差别，但从超调量来看，怠速模糊自整定PID控制系统优于怠速模糊控制系统，怠速模糊控制系统优于常规PID怠速控制系统。所以，在三种怠速控制方案中，怠速模糊自整定PID控制系统方案为最优方案。 |
| 作者： | 杨莹 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 刘永红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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