摘要: |
随着燃料电池汽车等新能源汽车产业化进程的提速,新型汽车空调系统的研发急需跟进。一方面,空调系统需要保持车室内空气环境的舒适性:另一方面,空调系统需要在低能耗和环保方面发挥更大作用。由于新型的空调系统实现了压缩机的电力驱动,变频技术能够在汽车空调系统上使用。汽车空调系统是一个典型的瞬态、非线性且各参数之间相互耦合的复杂系统,在变频压缩机的转速成为控制参数情况下,普通的控制算法如简单位式控制、PID控制等方法很难达到舒适性和节能性的要求。
基于这种情况,本文对燃料电池汽车空调的控制系统进行了研究。论文首先分析了燃料电池汽车空调的工作原理与结构,确定了新型压缩机、鼓风机、混合风门等执行机构的控制方式。在控制算法上,针对常规模糊控制方法控制精度相对较低,本文对部分执行机构采用了基于自调整规则因子的模糊控制算法,设计了空调模糊控制器。模糊控制器以车内温差和车内温差变化率为输入量,对汽车空调系统的压缩机驱动器、鼓风机调速模块、混合风门、加热器电磁阀和模式风门等执行机构进行模糊控制,同时根据车内外温差和太阳辐射强度对汽车空调系统的影响情况对控制策略进行了修正。
本文对燃料电池汽车车室热力学系统进行了分析,对车室温度进行了理论计算,并在Matlab/Simulink环境下建立了空调系统温度模型及模糊控制器模型。通过对温度控制模型的仿真对控制算法进行了初步的验证。仿真结果表明本文所确定的模糊控制算法达到了较好控制效果。
在对控制器功能要求分析的基础上,文章阐述了以Freescale公司MC68HC908G260为核心的控制器硬件系统的设计。并开发设计了基于中断模式的控制软件系统。文中还对控制器的抗干扰措施进行了介绍。
最后,本文对于进一步工作的方向进行了简要的讨论。
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