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基于嵌入式实时操作系统的怠速控制系统设计与研究
| 论文题名： | 基于嵌入式实时操作系统的怠速控制系统设计与研究 |
| 关键词： | 怠速控制;嵌入式实时操作系统;微控制器;系统设计 |
| 摘要： | 怠速控制是汽车发动机电子控制的一个重要内容。对怠速进行有效的控制对于提高汽车的燃油经济性，乘坐舒适性和降低排放有很大的意义。当汽车在交通拥挤的城市中行驶时，汽车经常处于怠速工况，有相当部分的燃油消耗于此。因此对发动机的怠速进行有效控制，对提高发动机经济性能指标有很大的影响。 本论文设计了以单片机微控制器为硬件核心、实时操作系统μC/OS-Ⅱ为软件平台的嵌入式怠速控制系统。课题研究工作主要从以下四个方面展开： 首先，介绍了怠速控制系统的功能与组成和怠速执行元件的类型选择以及怠速控制阀的控制策略。另外还介绍了怠速控制系统中所用到传感器的类型和工作原理。 其次，硬件设计上采用了Fresscale公司的MC9S12XDP512作为主控单元，该芯片具有集成度高、运算速度快等优点，设计了单片机的最小系统包括电源电路、晶振电路、复位电路、BDM接口电路和数据通信接口电路。另外还分别设计了传感器信号调理电路和执行机构驱动电路。由其构成的控制系统所需外围电路少、程序运算速度更快，是提高控制系统可靠性与高效性的物质保证。 再次，软件设计上采用嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ。在本系统硬件MC9S12XDP512上成功移植了μC/OS-Ⅱ。基于μC/OS-Ⅱ操作平台，进行了怠速控制系统的应用程序设计，通过将用户程序分割为多个任务并根据条件实现对不同任务的调度与管理。相比传统控制程序的顺序结构，该控制系统具有更强的实时处理能力。 最后，利用MATLAB中的模糊逻辑工具箱建立了模糊控制器并制作了模糊查询表。在MATLAB的simulink模块中建立怠速控制系统的仿真模型，并对其进行了仿真。仿真结果表明本文设计的控制系统基本上可以满足怠速控制的要求，为以后设计汽油机电子控制系统提供了一定的基础。 |
| 作者： | 付强 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 张维强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京农业大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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