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汽车发动机电子节气门控制系统设计研究
| 论文题名： | 汽车发动机电子节气门控制系统设计研究 |
| 关键词： | 电子节气门控制;变结构滑模;代码生成 |
| 摘要： | 社会需求、法规推动和电子技术的进步,推动了现代汽车电子技术的飞速发展;电传线驱技术则是其最主要的方向之一.电子节气门控制是汽车动力控制系统中的一部分,它对于汽车的功率和驾驶控制有着非常重要的作用.本文首先对电子节气门系统进行了全面的介绍,然后进行了电子节气门系统的建模、控制器设计和基于模型的系统实时控制软件生成,最后进行了实时控制试验.这些工作主要在Matlab中完成.全文共分六章:第一章扼要回顾了汽车电子控制技术的发展历程,然后从发动机电喷系统中引出了电子节气门的由来、发展及目前的产品,最后叙及了本课题的提出及主要内容.第二章中简化节气门体结构,得到其图形模型,分析了节气门体中各运动部分的特性,包括进气流量、传感器模型、弹簧扭矩模型、摩擦力分析及其模型、齿隙冲击分析、进气扰动对扭矩的影响,电机电枢电路模型.并由此建立系统的数学模型.最后进行了系统辨识,得出了系统部分参数.第三章中分析了电子节气门的控制策略;随后进行了节气门控制器设计,包括PID控制器和变结构滑模控制器;同时对其发展和原理进行了介绍.第四章是控制系统控制软件在Matlab中的设计分析.首先由传统的软件设计过程引入了基于模型的嵌入式控制系统软件设计方法,从而引入功能强大的Matlab/Simulink/Stateflow作为设计平台.其次介绍了系统在Matlab中的设计思路,然后结合电子节气门控制系统模型重点分析了实时嵌入式控制系统软件的设计要点:流程图、有限状态机、任务、调度和控制流与数据流.随后展示了系统在Matlab中的模型图示及其内在联系.系统是一个分级多层次的模型,主要模块有信号输入模块、节气门体模块、传感器模块、控制器模块等;最后给出了系统仿真结果,并对其进行了分析说明.第五章对试验系统作了简要介绍,包括硬件如电子节气门体、数据采集卡及功率驱动芯片等,以及软件环境设置.然后列出了试验结果,包括节气门转角对比,电机电流对比等,并进行了结果分析.第六章是对课题内容的总结以及进一步的展望. |
| 作者： | 郭连 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陶国良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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