基于虚拟样机的电子节气门控制仿真技术研究

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1、壤7tEt’：謦_^‘窀，j。，◆_、L分类号TP271．5密级公开重庆邮电大学硕士学位论文论文题目基于虚拟样机的电子节气门控制仿真技术研究英文题目SimulationresearchofcontroltechnologyofElectronicThrottleBasedonVirtualPrototype硕士研究生凿篷鸱指导教师冯辉宗学科专业揎剑墨逾鱼塑生盟论文提交日期2壁!Q：量：垒论文答辩日期2壁堇Q：亟：垒论文评阅人答辩委员会主席奎塑邀三2010W-6月8日0．，，蛰，Ikl_嚼独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指

2、导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庞整电太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：禾白哩多签字日期：加，夕年钿各日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重庆整电太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆邮电太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入

3、有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：舌。乞略翩签名：蝴务、签字日期：叫。年莎月警Et签字日期：z4≯年乡月摘要电子节气门控制系统是用来调节发动机进气量的装置。电子节气门控制系统以传感器组和执行器取代了传统节气门的机械连接，开度在任何工况下都由驱动电机控制。它能有效地提高汽车燃油经济性和降低排放，并实现车辆的柔性控制，其应用前景广泛。国外产品已大规模进入市场，国内尚处于引进使用阶段，还没有成熟产品。电子节气门是典型的非线性机构，其控制策略的研究

4、一直是个难点。通过构建电子节气门状态方程或传递函数等数学模型来研究其控制策略，伴随着繁杂的参数辨识工作，也延长了产品设计周期；而通过构建电子节气门虚拟样机来研究其控制策略，便能从同一个数字模型来综合评估控制系统和机械模型，从而简化物理样机检验的工作。本文运用三维建模工具P砌，E和动力学仿真软件ADAMS创建电子节气门的虚拟样机模型。通过Adams／control接口成功实现了ADAMS和Manab的联合仿真。本文工作的主要内容有：1．论文分析了基于数学模型来开展电子节气门控制仿真的不足，并在此基础上提出了基于虚拟样机的电子节气门联合仿

5、真系统设计方案。2．论文分析了选择ADAMS做为虚拟样机技术实现工具和选择Pro／e做为三维建模工具的理由，并研究了ADAMS与三维建模软件Pro／E及控制软件Matlab的接口问题。3．论文依据电子节气门实际的机械特性完成了虚拟样机模型的创建，并通过和物理样机的对比验证了虚拟样机模型的正确性。4．论文设计了常规的PID控制器和基于模糊切换的模糊PID控制器，并联合虚拟样机模型进行仿真。仿真结果表明，模糊PID控制比PID控制更能适应电子节气门非线性因素的影响，而且模糊PID控制无超调量、响应速度快。5．论文在以飞思卡尔MC9S12G

6、C64为主芯片，MC33887为电机控制芯片的硬件电路上，设计了模糊PID控制器并进行了电子节气门的控制实验。实验结果表明该控制系统能够实现对电子节气门位置的精确控制。关键词：电子节气门，虚拟样机，模糊PID，联合仿真ABSTRACTneelectronicthrottlecontrolsystemisadeviceforcontrollingairflowinvehicleengines．111eelectronicthrottlecontrolsystemisadrive-by-wiresysteminwhichthemechan

7、icallinkagesbetweentheacceleratorandthethrottlearereplacedbypairsofsensorsandactuators．Withitsgoodperformanceonimprovingfueleconomyandlowingemissionsaswell雒realizingflexiblecontrol，itcanbewidelyappliedinthefuture．IthaSenteredmaSsproductionabroad，whileitisinresearchandth

8、ereisnomatureproductathome．111epositioncontrolofthethrottlevalveisaquitecomplexproblem，duetothesystemnonlinear