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汽油机电子节气门控制系统设计与控制方法研究
| 论文题名： | 汽油机电子节气门控制系统设计与控制方法研究 |
| 关键词： | 汽油机;电子节气门;主控芯片;前馈线性化控制;模糊自适应PID控制 |
| 摘要： | 电子节气门体作为汽油机管理系统中重要执行器之一,其控制效果的好坏直接影响到汽车的动力性、经济性、安全性、舒适性及稳定性。为了研发具有自主知识产权的汽油机电子节气门控制系统,在查阅大量国内外相关文献及借鉴国外同类产品的基础上,以开发具有快速、精确控制节气门阀片开度为主要目标,对汽油机电子节气门控制系统及汽油机电子节气门控制方法进行了系统深入地研究。 以德国Bosch公司DV-E8.3型电子节气门体作为研究对象,在分析该节气门体的物理结构、工作原理及优点的基础上,分别对驱动电机、复位弹簧、减速齿轮组及所受的摩擦力进行了数学建模并给出了电子节气门整体的数学模型,同时确定了相关参数。 通过对电子节气门控制系统的组成及其工作原理的分析,并根据其功能及性能的要求,确立了以32位SPC563m主控芯片、L9958H桥电机驱动芯片为硬件核心的系统架构；通过对多种电子节气门控制策略进行研究与设计,综合其优缺点,设计了前馈线性化+模糊自适应PID控制的电子节气门控制策略。 采用模块化思想分别设计了电子节气门控制单元中的系统电源、微控制器、电机驱动、节气门阀片位置传感器位置采集、通信等功能模块硬件电路；采用主程序和中断程序相结合的方法,设计了电子节气门控制系统的软件；并以此为依托搭建了电子节气门实验平台,进行了标定及控制性能验证实验。 通过对电子节气门在静态环境下的阶跃响应实验及跟随实验,结果表明,设计的电子节气门控制系统响应时间不超过300ms,稳定时间不超过300ms,稳态误差不超过1％,精度达0.1％,有时出现较小超调,达到了预定电子节气门控制系统的各项性能指标,具有较高的实用价值,同时,为今后开展动态环境下的研究及应用于实车打下了良好的基础。 |
| 作者： | 陈剑 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 张卫钢 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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