【正文】 電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)設(shè)計摘 要I畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日 　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 摘 要II學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日摘 要III摘 要電子節(jié)氣門產(chǎn)品自 20 世紀(jì) 80 年代問世以來，已逐漸應(yīng)用到各種中、高級轎車中。相對于傳統(tǒng)的機(jī)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(jì)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(chǔ)，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。本文對電子節(jié)氣門系統(tǒng)進(jìn)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(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。本文分析了電子節(jié)氣門系統(tǒng)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)以及機(jī)械結(jié)構(gòu)中存在的非線性因素和各自的特性，如復(fù)位彈簧、氣流的沖擊、庫倫+粘滑摩擦等。測定電子節(jié)氣門的關(guān)鍵參數(shù)，建立了電子節(jié)氣門系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。為了適應(yīng)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(fù)合控制策略，通過模糊控制提高電子節(jié)氣門系統(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)能，利用權(quán)重因子函數(shù)改善控制切換過程。電子節(jié)氣門控制器采用飛思卡爾公司的 MC9S12DG128 單片機(jī)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(jī)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)實時顯示和故障報警，以及在控制過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，本文開發(fā)出基于 LabWindows/CVI 的串口通信系統(tǒng)。試驗結(jié)果表明:模糊 PID 復(fù)合控制相對于 PID 控制和智能積分 PID 控制能夠較精確地控制節(jié)氣門開度，減小超調(diào)量，瞬態(tài)誤差較小，滯后時間較短。所開發(fā)的模糊 PID 復(fù)合控制器能夠完成電子節(jié)氣門系統(tǒng)的控制功能要求。關(guān)鍵詞：電子節(jié)氣門；非線性；模糊 PID 復(fù)合控制策略AbstractIIAbstractSince the electronic throttle product was developed in the eighties of the twentieth Century, it has gradually been applied to highgrade automobile. Relative to the traditional mechanical throttle, the electronic throttle control system can sense the drive intention from the driver and the current situation of the auto, and then decide the correct throttle’s position, so that the dynamic performance and fuel economy can be improved. Furthermore, it39。s helpful to realize some electronic control function, such as IDL, ASR and CCS, thereby the security and driving fort can be improved. With the appearance of hybrid vehicle, electronic throttle bees an inevitable choice for the power control and management for hybrid vehicle. In this paper,the electronic throttle control system was researched and developed, which laid the foundations of applying the ETCS to vehicle.The principle and basic structure of the electornic throttle control system(ETCS) was analyzed. The nonlinearity characteristics including nonlinear spring, aerodynamic impact, coulomb and viscous friction in the mechanical part of the throtle body was studied too. After the analysis of the ETCS, the key parameters of the throttle was measured. The numerical model of the electronic throttle control was built up.In order to adapt the swift dynamic characteristics of ETCS and restrain influence on control performance owing to nonlinearity factors of ETCS, a new FuzzyPID multiple pound control method is proposed. The robust dynamic characteristic of ETCS is attained by fuzzy control and the static performance is ensured by intelligent integral PID control, while switching process between two control methods is improved by using weighting factor function.The main microchip of the electrionic throttle controller is MC9S12DG128 which is manufactured by Freescale. In this paper, the power supply module, DC motor’s PWM drive module, serial munication module, CAN bus munication AbstractIIImodule and so on, was designed. The software, which is programmed with CodeWarrior software for microcontroller acplished control, function and serial munication order to display the state of the system in real time and give an alarm when malfunction occurs, serial munication system based on LabWindows/CVI was designed.The results of the experiments show that the FuzzyPID multiple pound control method can exactly control the throttle’s position, the overshoot is reduced, the transient tracking error is small and the hysteresis is short, while the PID control method and intelligent integral PID control method don’t work well. So the ETCS’s controller which was developed based on FuzzyPID control strategy can meet ETCS’s function requirements.Key Words: Electronic Throttle, Nonlinearity, FuzzyPID Multiple Compound Control Strategy目 錄IV目 錄摘 要 ...............................................................................................................IABSTRACT ......................................................................................................II目 錄 ..............................................................................................................IV第 1 章 引 言 ....................................................................................................1 電子節(jié)氣門產(chǎn)生的背景 .............................................................................1 電子節(jié)氣門在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r ..............................................................2 電子節(jié)氣門在國外的發(fā)展?fàn)顩r ............................................................2 電子節(jié)氣門在國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r ............................................................2 電子節(jié)氣門存在的問題及未來的發(fā)展趨勢 ................................................3 電子節(jié)氣門存在的問題 .......................................................................3 電子節(jié)氣門系統(tǒng)發(fā)展的趨勢 ................................................................3 本設(shè)計主要研究工作 ................................................................................4 本章小結(jié) ..................................................................................................4第 2 章 電子節(jié)氣門的