發(fā)動(dòng)機(jī)怠速PID控制研究開題報(bào)告.doc

畢業(yè)論文開題論證報(bào)告專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師完成日期課題名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)怠速PID控制的研究1一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述汽車怠速工況可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)無輸出功率時(shí)的油耗量，并使低轉(zhuǎn)速圓滑的過渡到高轉(zhuǎn)速，達(dá)到安全節(jié)油，延長執(zhí)行元件使用壽命的目的。發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速必須維持在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。怠速轉(zhuǎn)速過高，會(huì)增加燃油消耗量，因此怠速轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能的低，但是在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)CO和HC等排放物會(huì)明顯增多，考慮到有害物質(zhì)排放的限制，轉(zhuǎn)速又不能過低。在怠速使用條件下，冷車運(yùn)轉(zhuǎn)與電負(fù)荷，空調(diào)裝置，自動(dòng)變速器，動(dòng)力轉(zhuǎn)向伺服機(jī)構(gòu)的接入都會(huì)引起怠速轉(zhuǎn)速的變化，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定甚至出現(xiàn)熄火現(xiàn)象?？梢哉f發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制的優(yōu)劣是影響發(fā)動(dòng)機(jī)的排放性和燃油經(jīng)濟(jì)性水平的重要環(huán)節(jié)。因此，對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行怠速控制是十分有意義的。目前，世界各國都在積極研究發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制的問題。怠速控制問題實(shí)際上包括三個(gè)不同的子問題1、怠速調(diào)節(jié)問題。怠速的時(shí)候，由于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速并非保持恒定不變。因此，控制器必須盡可能的將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制在設(shè)定的正常怠速轉(zhuǎn)速值附近且波動(dòng)要小(即發(fā)動(dòng)機(jī)要平穩(wěn)工作)。通常怠速波動(dòng)情況越小，怠速轉(zhuǎn)速就可以相應(yīng)設(shè)定的越低。一般都是通過調(diào)節(jié)空氣旁通歧管閥門開度來調(diào)整怠速轉(zhuǎn)速。2、對(duì)己知擾動(dòng)的抑制。汽車上的電器負(fù)載(空調(diào)開關(guān)，車窗電加熱，照明燈等)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，低速操控系統(tǒng)啟動(dòng)后，都會(huì)需要額外的能量維持負(fù)載的運(yùn)轉(zhuǎn)。由于怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的能量僅能維持發(fā)動(dòng)機(jī)本身的低速運(yùn)轉(zhuǎn)，這些擾動(dòng)產(chǎn)生后都有可能造成怠速工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)甚至熄火。這種以額外的能量需求形式存在的擾動(dòng)問題，實(shí)際上可以等價(jià)的轉(zhuǎn)化為當(dāng)?shù)∷倏刂破髂軌虿粩嗾{(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，跟蹤變化的指定正常怠速轉(zhuǎn)速的問題。3、進(jìn)入/退出怠速狀態(tài)。這個(gè)領(lǐng)域的研究很少。當(dāng)從很高的轉(zhuǎn)速切換到設(shè)定的怠速值時(shí)，速度下降曲線過陡，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。解決方法是使速度切換變得平緩一。二、本課題擬解決的問題建立數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)控制器發(fā)動(dòng)機(jī)怠速平穩(wěn)性分析三、解決方案及預(yù)期效果1汽油機(jī)怠速工況是提高經(jīng)濟(jì)性和排放性能的重要工況，對(duì)怠速控制的主要目標(biāo)是在盡可能低的CO和HC的排放下，保持怠速工況在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，因此采用調(diào)整怠速旁通空氣流量的方法對(duì)怠速控制進(jìn)行研究。2.采用步進(jìn)電機(jī)作為怠速旁通空氣量的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)的硬件驅(qū)動(dòng)電路。以轉(zhuǎn)速信號(hào)和冷卻水溫信號(hào)作為輸入量，以80C196KC單片機(jī)作為控制單元驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。3設(shè)計(jì)數(shù)字式PID控制器，編制了相應(yīng)的控制軟件，包括上下位機(jī)程序。2四、課題進(jìn)度安排3月6日3月17日畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，市場調(diào)查，到多個(gè)公司實(shí)踐，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。3月18日3月30日論文開題階段。論文總體構(gòu)思方案，填寫開題報(bào)告。4月1日5月10日設(shè)計(jì)(論文)初稿階段。撰寫和完成論文初稿。5月11日5月25日中期檢查階段畢業(yè)論文整改。5月26日5月28日畢業(yè)論文預(yù)答辯5月29日6月2日論文定稿階段。論文修改