柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電噴控制系統(tǒng)

論文編號(hào):ZD1229   論文字?jǐn)?shù):22849,頁(yè)數(shù):57  附原理圖

摘要
 非接觸式位移傳感器運(yùn)用于汽車及其它機(jī)電控制系統(tǒng)。這種新型傳感器不僅靈敏度高而且無任何磨損、永久壽命，對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃油性能的變化和所含雜質(zhì)也不敏感。本文介紹的齒條位移傳感器及其接口電路，在柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)中得到成功應(yīng)用。
 本文主要針對(duì)柴油機(jī)電控噴油系統(tǒng)的齒條位置閉環(huán)和轉(zhuǎn)速閉環(huán)進(jìn)行研究，包括硬件電路設(shè)計(jì)，控制算法和程序設(shè)計(jì)。
   在本系統(tǒng)中，對(duì)硬件的設(shè)計(jì)花費(fèi)了很大精力。因?yàn)椋�只有�?shí)現(xiàn)硬件最優(yōu)后，對(duì)軟件的調(diào)整才可能達(dá)到用較簡(jiǎn)單或較容易實(shí)現(xiàn)的方法達(dá)到最優(yōu)控制的目的。其中信號(hào)的調(diào)理電路設(shè)計(jì)思想巧妙，效果極佳。
 PID控制器是過程控制中應(yīng)用最廣泛，最基本的一種控制器。它具有簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，可靠性高的特點(diǎn)。由于電磁式執(zhí)行器的非線性和時(shí)變性，常規(guī)PID不能達(dá)到滿意的控制效果，為此，本文采用了分段調(diào)整PID參數(shù)的方法。
關(guān)鍵詞：柴油機(jī)電控噴油     齒條位移傳感器     位置閉環(huán)
       PID控制               

TITLE:Electronic Controlled Diesel Fuel Injection Ssytem
Abstract
 Non-contact angle displacement sensor has been applied for automobile engines and other electro-mechanical systems. The new type of sensor not only has very high accuracy, but also has no wear. It is not sensitive to fuel contamination as well as variation of fuel property .the semi-differential and shading-ring sensor designed in this paper has successfully used in electronic control, position sensor and circuit design.
 In this paper, we will study rack display close-loop and rotational speed close-loop, including circuit design of hardware, controlling algorithm and program design.
 Much attention is focused on the design of the hardware in this paper. Only if the hardware becomes best, the software will be simply and can be controlled easily. It’s ingenious and excellent, during the experiment of ideal adjustion circuit design, to achieve good effect.
 PID controller is one of widely used controllers, which has the characteristics of simplicity, stability and reliability. Because of the nonlinear and temporal of the electromagnetic actuators, common PID can’t achieve satisfactory effect. For this reason, the method of segmentation adjust PID parameter is adopt in this essay. It has been proved that the result is satisfactory.
Key word:  electronic controlled diesel fuel injection
          Rack displacement control     Rack display close-loop
          PID control

目錄
第一章 緒   論 6
1.1  柴油機(jī)電控噴油系統(tǒng)的工程背景 6
1. 1. 1  柴油機(jī)所面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢(shì) 6
1.1.2 柴油機(jī)電控技術(shù)關(guān)鍵 7
1.2   柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展 8
1.2.1  柴油機(jī)電控系統(tǒng)發(fā)展概述 8
1.2.2  我國(guó)柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展方向 9
1.2.3 發(fā)展國(guó)產(chǎn)柴油機(jī)電控技術(shù)的意義 9
1.3  本論文研究的主要內(nèi)容 9
第二章 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴油系統(tǒng)總體方案 10
2.1  柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴油控制系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理 10
2.1.1 噴油泵的基本工作原理及電控關(guān)鍵 10
2.1.2 位移及轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制系統(tǒng)描述 13
2.1.3 電磁式執(zhí)行器功能及工作原理 15
2.1.4 位移式傳感器功能及工作原理 17
2.1.5 轉(zhuǎn)速傳感器工作原理 20
2.2  傳感器特性測(cè)試及齒條位置物理零點(diǎn)的確定 20
2.2.1 確定齒條物理零點(diǎn)的意義 20
2.2.2 物理零點(diǎn)的確定方法及實(shí)驗(yàn)研究 21
2.3  柴油機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及技術(shù)指標(biāo) 22
2.3.1 齒條位置閉環(huán)控制系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 22
2.3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 23
第三章 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴油系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及原理 24
3.1 電控單元CPU的選擇及功能描述 24
3.1.1 噴油泵電控單元CPU的選擇 24
3.1.2 W77E58單片機(jī)結(jié)構(gòu)及功能描述 24
3.2  電子控制單元硬件總體描述 26
3.3  前向通道設(shè)計(jì)--激勵(lì)電路及調(diào)理電路的設(shè)計(jì) 27
3.3.1 傳感器激勵(lì)電路設(shè)計(jì) 27
3.3.2 信號(hào)調(diào)理電路 27
3.4  后向通道設(shè)計(jì) 33
3.4.1 脈寬調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生 33
3.4.2 執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 34
3.5 鍵盤顯示接口電路 34
3.5.1 編程掃描方式 34
3.5.2 顯示部分接口設(shè)計(jì) 35
3.5.3 8155芯片簡(jiǎn)介 35
第四章 柴油機(jī)齒條位置閉環(huán)控制算法的研究與實(shí)現(xiàn) 37
4.1  齒條位置閉環(huán)增量式PID控制算法設(shè)計(jì) 37
4.2  分段PID控制器參數(shù)整定 39
第五章  電控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 41
5.1  程序設(shè)計(jì)特點(diǎn) 41
5.2  電控系統(tǒng)的主程序 41
5.3  初始化程序 43
5.4  位置閉環(huán)增量式分段PID控制算法程序 44
5.5  齒條位置閉環(huán)控制程序 45
5.6  傳感器信號(hào)測(cè)試子程序 46
5.7  執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)中斷服務(wù)子程序 47
致    謝 48
參 考 文 獻(xiàn) 49
附錄： 50