基于模糊PID電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、電子節(jié)氣門產(chǎn)品自20世紀80年代問世以來，已逐漸應用到各種中、高級轎車中。相對于傳統(tǒng)的機械式節(jié)氣門，電子節(jié)氣門系統(tǒng)(ETCS)能根據(jù)駕駛員的駕駛意圖以及整車行駛狀況確定節(jié)氣門的最佳開度，保證車輛具有最佳的動力性和燃油經(jīng)濟性，并能夠為怠速控制(IDL)、驅(qū)動防滑控制(ASR)和巡航控制(CCS)等電子控制功能的實現(xiàn)奠定基礎，從而提高安全性和乘坐舒適性。同時，對于混合動力汽車，為了實現(xiàn)能量的管理和分配，電子節(jié)氣門也成為了必然的選擇。本文對電

2、子節(jié)氣門系統(tǒng)進行了研究和開發(fā)，為電子節(jié)氣門在混合動力轎車上的應用奠定了基礎。 本文分析了電子節(jié)氣門系統(tǒng)的工作原理、基本結構以及機械結構中存在的非線性因素和各自的特性，如復位彈簧、氣流的沖擊、庫倫+粘滑摩擦等。測定了電子節(jié)氣門的關鍵參數(shù)，建立了電子節(jié)氣門系統(tǒng)的數(shù)學模型。 為了適應電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的快速動態(tài)特性，抑制由于電子節(jié)氣門體的非線性因素對控制特性的影響，提出了一種新的模糊PID復合控制策略，通過模糊控制提高電子節(jié)氣

3、門系統(tǒng)的動態(tài)性能，用智能積分PID控制保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，利用權重因子函數(shù)改善控制切換過程。在MATLAB/Simulink環(huán)境中建立了電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)仿真模型。 電子節(jié)氣門控制器采用飛思卡爾公司的MC9S12DG128單片機作為主控芯片，同時硬件系統(tǒng)還包括控制器的供電電源模塊、直流電機的脈寬調(diào)制驅(qū)動模塊、串行通信模塊和CAN總線通信模塊等。采用CodeWarrior編譯的程序軟件，完成了控制功能和調(diào)試功能。為了對系統(tǒng)狀態(tài)實時