【正文】 常規(guī)PID調節(jié)器是一種應用十分廣泛而且成熟的工程控制方法。，所以誤動作時影響小，必要時可用邏輯判斷的方法去掉?；趫笪牡倪@種協(xié)議另外設一個好處是新的節(jié)點可以隨時方便地加入到現(xiàn)有的系統(tǒng)中，而不需要對多有節(jié)點進行重新編程以便它們能識別這一新的節(jié)點。圖 312 CAN總線通信模塊CAN總線接收來自上位機的數(shù)據(jù)進行分析組態(tài)然后下傳給下位機的控制電路實現(xiàn)控制功能，當CAN總線接口接收到下位機的上傳數(shù)據(jù)，控制器就產生一個中斷，引發(fā)微處理器產生中斷，通過中斷處理程序接收每一幀信息并通過CAN總線上傳給上位機進行分析。由于電感中電流不能突變，電流從零開始逐漸增長，電壓開始逐漸減小，趨近于零，而電阻兩端的電壓變化正好相反。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號，可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。齒條位移通過軟件輸出PWM波驅動實現(xiàn)，系統(tǒng)中單片機采用ATMEL公司的AT89C51,其內部集成有CAN總線控制功能，能夠收集整車的CAN總線控制[9] [D].浙江大學，2011。目前。該產品主要應用于要求測量精度使用環(huán)境較惡劣的位移和液位測量系統(tǒng)中。①ALE功能：用來鎖存P0口送出的8位地址；②PROG功能：片內有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，在引腳輸入編程脈沖。 系統(tǒng)方案論證近年來，隨著電子技術的迅猛發(fā)展，發(fā)動機電子控制技術取得了長足的進步，發(fā)動機噴油系統(tǒng)電子控制采用使的發(fā)動機突破傳統(tǒng)機械調節(jié)的弱點，進一步提高了噴油系統(tǒng)的靈活性和適應能力。在電控噴射方面柴油機與汽油機的主要差別是，汽油機的電控噴射系統(tǒng)只是控制空燃比(汽油與空氣的比例)，柴油機的電控噴射系統(tǒng)則是通過控制噴油時間來調節(jié)輸出油量的大小，且柴油機噴油控制是由發(fā)動機的轉速和加速踏板位置(油門、供油拉桿位置)來決定的。共軌式噴油系統(tǒng)于二十世紀90年代中后期正式進入實用化階段。因此，基本工作原理是計算機根據(jù)轉速傳感器和油門位置傳感器的輸入信號，首先計算出基本噴油量，然后根據(jù)水溫、進氣溫度、進氣壓力等傳感器的信號進行修正，再與來自控制套位置傳感器的信號進行反饋修正，確定最佳噴油量。因此，我國也參照歐洲排放法規(guī)制定了自己的排放法規(guī)，2001年起執(zhí)行了相當于歐洲一號的法歸，2004年1月頒布執(zhí)行了相當于歐洲二號的法規(guī)，在2008年將執(zhí)行歐洲三號法規(guī)。柴油機電控噴射系統(tǒng)發(fā)展至今已先后推出了三代產品，即位置控制式、時間控制式和壓力時間式。本系統(tǒng)采用我們比較熟悉的89C51單片機作為控制核心，采用電感傳感器作為反饋和信號的采集，使用光耦驅動電路使輸入端與輸出端相互隔離，使電路的抗干擾能力加強了，使用PID控制算法控制系統(tǒng)穩(wěn)定，魯棒性強。采用電控技術后，將有效改善柴油機的動力性和經濟性，降低柴油機的有害排放。1988年歐洲柴油機轎車的銷售量占轎車銷售總量的15％，到1998年已經上升到25％，2003年已經超過32％，專家預測到2007年將超過50％。第二代時間控制式電控噴油系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)的噴油機構，采用高速強力電磁閥直接控制高壓燃油的通斷，高速電磁閥的開啟和關閉時間決定噴油量的大小和噴油時刻。還有日本一些公司生產的可變預行程的TICS直列泵已達2萬多臺，其中絕大部分是電控的。一下介紹一下高壓共軌電控柴油噴射系統(tǒng)。目前多內的柴油機電控燃油噴射技術比國外要落后很多，我國汽車工業(yè)與國際水平還存在相當大的差距，對電控柴油機技術的應用還是不完善。 論文研究的主要內容本文主要研究對執(zhí)行器的控制問題。ATMEL公司的8位單片機是國際主流機型之一，具有功能齊全、可靠性高、品種多、性能價格比高的特點，在家電、儀器儀表及智能控制領域得到了廣泛應用。①EA功能：內外ROM選擇端；②Vpp功能：片內有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，施加編程電源Vpp。作為位移傳感器，它不但可以測量運動物體的直線位移，而且還可同時給出運動物體的速度模擬信號。第三章 硬件電路設計車用柴油機電控技術的關鍵是實現(xiàn)噴油泵的電控，其中噴油量的準確控制是核心問題，而噴油量的準確控制又是通過柴油發(fā)動機電控噴油控制系統(tǒng)的齒條位移傳感器、電控單元（ECU）和齒條位移執(zhí)行器等構成的閉環(huán)控制系統(tǒng)實現(xiàn)的，要進行有效的控制，就要求傳感器檢測的當前齒條的位置信號準確無誤，因此對于齒條唯一檢測所應用的傳感器的選擇和AD轉換電路的設計與實現(xiàn)尤為重要。單片機復位電路原理是在單片機的復位引腳RST上外接電阻和電容，實現(xiàn)上電復位，而復位時間是(時鐘周期=12振蕩周期,振蕩周期=1/f)，這個時間只能大不能小，具體數(shù)值可以由RC電路計算出時間常數(shù)。圖 37 傳感器內部引線示意圖其中A的電感量的變化時傳感器短路環(huán)的運動實現(xiàn)的，從原理上傳感器鐵心和短路環(huán)構成的相當于變壓器結構。圖 310 AD轉換電路我們通過ADC0804的VIN+和VIN兩個引腳接收由電壓差信號，然后芯片內部處理將模擬信號轉化為數(shù)字信號，之后傳給單片機做處理，一次AD轉換周期結束。用隔離變壓器將220V交流電降到12V交流電壓，然后經過整流之后交流點變成了直流電，再經過三端穩(wěn)壓器使電電源電壓穩(wěn)定，最后加入濾波電路，使電源不受負載和其它因素的干擾，使電源能夠持續(xù)穩(wěn)定地供電。模擬PID控制線路簡單，不占用軟件資源，但是其可靠性受電路可靠性制約，而且缺乏足夠的靈活性。圖 45 PID流程圖 PID控制參數(shù)整定PID控制器主要參數(shù)是、和采樣周期T。她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵了我。表 46 PID參數(shù)查詢表參數(shù) 分段 0～11～22～33～44～55～66～77～88～99～1010～1111～12常規(guī)PID調節(jié)器是一種應用十分廣泛而且成熟的工程控制方法。因而，本論文采用了增量式PID控制算法，算式如下 (43)式中 (44)用式42減式43，可得增量式PID控制算法 (45)式中 將上式進一步改寫為 (46)式中 (47)它們都是與采樣周期、比例系數(shù)、積分時間常數(shù)、微分時間常數(shù)有關的系數(shù)。圖 42 系統(tǒng)程序流程圖 CAN總線控制流程圖CAN總線是一個基于報文而不是基于站點地址的協(xié)議。圖311 位移執(zhí)行器驅動電路如圖311所示。采用圖38的方法構成實際測量電路。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內調整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）?？傊?，每個柱塞位置所對應的噴油量同發(fā)動機轉矩有一定的比例關系，與螺旋線成一定角度即對應一定的噴油量。前置器內產生的高頻電流從振蕩器流入探頭線圈中，線圈就產生了一個高頻電磁場。采用位移傳感器能使柴油發(fā)動機電控噴油系統(tǒng)反饋的位移信號準確度高，使整個系統(tǒng)的閉環(huán)提供了有效的偏移量，整個系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。（2） VSS接地端。所以本系統(tǒng)采用PID控制，即簡單，又能達到控制精度要求。國內既積極引進國外先進技術又努力自主開發(fā)，04年底威孚集團和BOSCH公司聯(lián)合組建了博世汽車柴油系統(tǒng)股份有限公司，該公司以BOSCH公司技術為依托在無錫生產高壓共軌系統(tǒng)。高壓共軌技術電噴技術是指在高壓油泵、壓力傳感器和電子控制單元組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，將噴射壓力的產生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。柴油機市場份額將提高到大約15%，柴油機的電子控制技術大致可分為3個階段；20世紀70年代的初始研發(fā)階段，此時電控主要用于發(fā)電機組用柴油機；20世紀80年代為實用階段，發(fā)展了多種位置控制式和時間控制式電控噴油系統(tǒng)，被控量也有原來的一種發(fā)展為多種；20世紀90年代至今為成熟階段，功能更為強大的電控噴油系統(tǒng)可以控制噴油噴油正時、噴油壓力以及噴油率[4] 池建軍，[J].機械管理開發(fā)，2007。第三代電控噴油系統(tǒng)是時間壓力式控制系統(tǒng)，它改變了傳統(tǒng)噴油系統(tǒng)的結構，不再采用柱塞泵脈動供油原理，而是利用高壓共軌或共軌蓄壓和液力增壓形式獲得高壓，通過連續(xù)調節(jié)共軌壓力來控制噴射壓力，利用電磁閥控制噴射過程，噴油量的大小由噴油時間和共軌壓力共同決定。1967年，德國BOSCH公司開始批量生產用進氣管絕對壓力控制空燃比的DJetronic模擬式電子控制汽油噴射系統(tǒng)，裝備在大眾汽車公司生產的VW21600型轎車上，開創(chuàng)了汽油噴射系統(tǒng)電子控制新時代。電控單元硬件、軟件設計是電控系統(tǒng)設計的核心。本文在給出了油量執(zhí)行結構及其位置傳感器、供油定時控制機構及其提前角檢測的設計方案，并對其控制策略進行了研究。 柴油機電控噴油系統(tǒng)的發(fā)展動態(tài)國外對柴油機電控噴油系統(tǒng)的研究始于20世紀70年代。典型的時間控制式電控噴油系統(tǒng)有：德國BOSCH公司的PDE27/PDE28系統(tǒng)，英國Lucas公司的EUI系統(tǒng)和美國底特律阿列森公司的DDEC系統(tǒng)等。據(jù)有些文章介紹在美國輕型車輛和轎車領域。為了解決柴油機這個燃油壓力變化缺陷，現(xiàn)代柴油機采用了一種稱為“共軌”的技術。國內這方面研究的重點大學如吉林工業(yè)大學等以及長春和無錫的等70個研究所分別在循環(huán)供（噴）油量和供（噴）正時的“位置控制”、“時間控制”和“共軌式系統(tǒng)＂等各個方面進行了開發(fā)和試驗研究工作，并取得了顯著成果。對已知的定常性受控對象，只要確定好響應的參數(shù)，便可以很好地發(fā)揮其調節(jié)作用，使控制對象輸出在期望值上。（1） VCC芯片電源，接+5V。 噴油泵電控的整個閉環(huán)系統(tǒng)控制由位移傳感器來監(jiān)視，并反饋到電子控制單元進行實時調控位移傳感器的測量精度反應速度，輸出噪聲，工作穩(wěn)定性等指標直接決定了整個系統(tǒng)的控制精度及控制品質，所以要慎重應用。電渦流傳感器是以高頻電渦流效應為原理的非接觸式位移傳感器。位于柱塞之上的壓油腔經柱塞上的垂直槽與吸油腔相通，于是供油終點以及所供的油量隨著油泵柱塞的移動而產生變化。高級的精度更高。檢測電路的設計思想是為了檢測噴油泵內齒條位置變化，傳感器采用了非接觸形式的測量，利用電感的變化來測量齒條位移的改變，為了提高檢測的靈敏度，減小一次儀表的輸出噪聲。用手觸摸穩(wěn)定后的齒條，可以感到輕微震顫，起到了克服靜摩擦的作用。 圖 41 柴油機位置控制系統(tǒng)結構圖 系統(tǒng)流程圖系統(tǒng)的流程框圖如圖42所示。這種算法的缺點是：由于全量輸出，所以每次輸出均與過去的狀態(tài)有關，計算時要對e(k)進行累加，不僅占用較多的存儲單元，而且計算機運算工作量大，不便于編寫程序，而且，因為計算機輸出的u(k)對應的是執(zhí)行機構