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基于模糊PID的汽车起动机综合性能自动测试系统研究与开发

作　者: 全廷立
导　师: 阳春华
学　校: 中南大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 起动机综合性能自动化测试 PID控制模糊自整定
分类号: U467
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 170次
引　用: 2次
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内容摘要

起动机用于起动汽车发动机，汽车起动性能是衡量汽车性能的重要指标。为确保生产的起动机符合设计的性能指标，生产厂家在起动机制造完毕后，要对起动机的性能进行综合测试，即对起动机中直流电动机的性能和电磁开关的性能进行测试，在空载、负载、制动等不同工况下，检测起动机是否符合设计要求。本文从分析起动机的工作原理着手，根据汽车发动机对起动性能的要求，设计了多个测试项目对起动机性能进行综合评测，并由此出发，对起动机综合性能自动测试系统进行了总体设计，包括系统电气结构设计、软件功能设计和抗干扰设计。起动机综合性能自动测试系统包含电压和力矩的闭环调节，控制器的设计是决定测试系统性能的核心技术。由于控制回路器件存在非线性、工业现场干扰的存在以及起动机产品型号众多等原因，仅使用常规PID控制器不能满足控制需求。为此，论文根据起动机综合性能测试的特点，在分析测试系统数学模型的基础上，提出一种单参数化的模糊PID控制算法，通过在线调整PID参数，提高了控制器性能。本文采用工控机和PLC开发起动机综合性能自动测试系统，该系统具有综合性能测试全面、自动化程度高、测试精度高、测试速度快等特点，满足了生产线对起动机综合性能自动化测试的要求。目前，该系统已被多家国内外起动机生产厂家采用，稳定运行于起动机生产线上。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-11
  1.1 课题的研究背景与意义  7
  1.2 起动机性能自动测试系统国内外现状  7-9
  1.3 研究内容与结构安排  9-11
第二章起动机综合性能自动测试系统总体设计  11-28
  2.1 起动机工作原理  11-13
  2.2 起动机综合性能测试项目分析  13-18
    2.2.1 起动性能要求  13-14
    2.2.2 起动机综合性能测试项目  14-18
  2.3 测试系统总体设计  18-27
    2.3.1 硬件设计  18-20
    2.3.2 软件设计  20-23
    2.3.3 抗干扰设计  23-27
  2.4 本章小结  27-28
第三章闭环控制方案设计  28-42
  3.1 控制回路分析  28-29
  3.2 控制回路数学模型  29-31
  3.3 闭环控制方案  31-33
  3.4 模糊PID控制器设计  33-41
    3.4.1 模糊控制概述  33-35
    3.4.2 模糊PID控制器设计  35-37
    3.4.3 模糊PID控制器仿真及应用  37-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章综合性能测试自动化与系统应用  42-55
  4.1 综合性能测试自动化的要求  42
  4.2 综合性能测试自动化设计  42-51
    4.2.1 测试自动化流程  42-47
    4.2.2 定时器设计  47-48
    4.2.3 综合性能曲线的绘制  48-51
  4.3 系统应用  51-54
  4.4 本章小结  54-55
第五章结论  55-57
  5.1 工作总结  55-56
  5.2 进一步的研究工作  56-57
参考文献  57-60
致谢  60-61
攻读硕士学位期间主要研究成果  61

基于模糊PID的汽车起动机综合性能自动测试系统研究与开发

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