适用于狭小空间的PWM温控风冷系统设计

针对狭小空间散热问题及传统风冷系统无法根据当前环境温度实现风扇转速调节及自动启停的问题,设计了一种脉冲宽度调制(PWM)温控风冷系统。系统利用DS18B20数字温度传感器检测当前环境温度,利用单片机控制I/O口产生脉宽可调的电信号,控制与之连接的风扇电机的转速,从而实现PWM脉宽调速。对方案设计、器件选型、硬件连接和软件设计等内容作了详细说明。测试表明,该系统具有测温精度高、散热效果好、生产成本低、节能环保等优点,具有较好的应用前景。     

一种基于MCS—51单片机控制的脉宽调制器

本文介绍了单片机控制的数字脉宽调制器。该调制器硬件电路简单，软件编程方便，对直流电动机实行斩波控制取得了满意的效果。     

基于单片机的双燃料汽化器微机控制系统设计

汽油发动机双燃料汽化器采用乙醇和汽油分开放置的燃料储存方式,避免了乙醇汽油存在的诸多弊端,在此,设计了以AT89S52单片机为核心的双燃料汽化器的微机控制系统,该控制系统实现了双燃料汽化器的按键显示、缺液检测及报警、发动机转速测量及计算、乙醇泵堵转检测及保护、乙醇量喷射控制、液压缸液压杆限位检测及保护等功能,同时,能实时采集汽车发动机的转速信号,通过预置的软件对发动机转速进行分析,精确计算出乙醇单次喷射时间和喷射频率,从而准确控制乙醇与空气、汽油的按配比混合掺烧,提高了汽油的燃烧效率,降低了油耗,减少了有害物质的排放,达到了节能减排的目的;实际应用中,该控制系统运行稳定,抗干扰性能良好,控制准确,具有一定的实际应用价值。     

基于Arduino的舵机控制系统设计

舵机是传统的角度控制驱动器,在机器人等领域得到了广泛应用。传统的舵机主要采用单片机系统驱动控制,但单片机系统对多个舵机同时进行驱动效果并不理想,因此,采用了流行的开源Arduino控制板,通过输出不同脉宽的信号进行舵机转动角度控制,实验证明,该系统实现了舵机角度控制,满足舵机角度控制精度要求,为舵机的驱动提供了新方式。     

温度——脉宽变换器的实现

本文提出了一种用单片机实现温度—脉宽变换的方法,并对由电路参数引起的非线性误差作了定量的分析。它既不需要温度变送器,也无需进行A/D转换,极大地方便了用户对温度的检测与控制。     

基于MSP430的交通灯显示控制电路

本设计采用具备PWM脉宽控制的单片机,利用窄脉冲驱动来提高强度,在供电功率不变的情况下,提高发光体的亮度,并按人眼观察的舒服性,使发光体发光柔和.LED的发光强度与电流密度的平方成正比,利用脉冲宽度的占空比1:n的PWM波给LED供电,就可以使LED的发光强度将提高n倍.另外当保证脉宽不变的条件下,使PWM波的频率按照正弦波变化.从视觉效果编程实现控制交通灯的显示系统,达到节能和舒适性提高的目的.     

基于FPGA的全数字脉宽调制器

为了解决传统的脉宽调制(PWM)信号电路的设计复杂、噪声大及抗干扰能力差等缺点,设计一种全数字脉宽调制器(DPWM),采用先进的现场可编程逻辑器件(FPGA)和硬件描述语言(VHDL),有效地控制cs时钟信号的上升沿和下降沿和脉冲宽度,可以很好地解决像增强器的光晕现象,扩大其动态范围;通过仿真实验,验证了全数字脉宽调制器(DPWM)控制系统具有控制灵活精确、设计简单易修改、抗噪抗干扰能力强等特点;FPGA可重复擦写,当需要实现其它功能时,只需在程序上改动即可,可方便地嵌入需要调节控制的各个系统,加快系统开发和利用.     

基于单片机和CPLD的嵌入式脉冲发生器设计

本文利用单片机控制功能灵活和复杂可编程逻辑器件(CPLD)集成度高、可靠性好及工作速度快的优点，设计了一种周期、脉宽可调的脉冲发生器．并且该脉冲发生器可实现在脉冲不间断的情况下改变周期与脉宽。叙述了该脉冲发生器的工作原理和具体硬件设计。利用MAX PLUSⅡ软件进行波形仿真并分析了结果。     

非全包裹超空泡航行体建模与姿轨控制

针对非全包裹超空泡航行体动力学特性及相关姿轨控制方法尚不清楚等问题,开展了对非全包裹超空泡航行体姿轨控制研究.首先对航行体进行受力及空泡外形分析,并结合空泡轮廓及动量定理对航行体动力学建模;其次,设计了以空化器及尾部直接侧向力作为控制输入的超空泡航行体反演变结构控制器,并对系统未知参数设计了参数自适应律,对于系统模型中存在的未知干扰项设计了扩展状态观测器(extended state observer,ESO)对其进行估计和补偿;最后,将控制输入中的直接侧向力分为可调与不可调两种情况分别进行分析研究,利用脉宽脉频调制方式(pulse-width pulse-frequency,PWPF)解决直接侧向力不可调的情况下的控制输入调制问题.仿真结果验证了模型的准确性以及控制器对超空泡航行体稳定航行及跟踪控制的有效性.     

基于CPLD/FPGA的等精度频率计设计

讨论了基于CPLD/FPGA的可编程逻辑器件,借助单片机AT89C51;利用标准频率50～100MHz的周期信号实现系统计数的等精度测量技术.同时采用闸门测量技术完成脉宽,占空比的测量.     

发动机工况实时仿真测试系统

随着汽车技术的不断发展,发动机电喷系统的结构和控制策略日趋复杂化.详细介绍了基于MC9S12DP256微处理器的电喷汽油发动机工况仿真测试系统原理和方法,系统的组成以及各部分的功能.该系统利用计算机和高性能微机及其接口电路为发动机电子控制单元模拟一个仿真的运行环境.同时,该系统能对发动机ECU运行的相关数据进行测量、记录和分析.实验证明,利用发动机工况实时仿真测试系统进行发动机控制系统的开发能有效地降低开发成本,提高开发效率.     

Injection engine as a control object. I. Schematic diagram of the engine and synthesis of a mathematical model

The paper is devoted to the analysis of injection engine as an object of automatic control by a built-in microprocessor system. The schematic diagram of the engine is presented; controlled, measured, and input variables are indicated; a mathematical model of the engine oriented to the use in analysis and synthesis of control systems is described. Transient processes and static characteristics of the injection engine V8 of Chervolet Corvette are given as an example.     

基于虚拟仪器的柴油机喷油量模糊控制系统

基于虚拟仪器技术设计了一个柴油机喷油量模糊控制系统。系统硬件由PC机、传感器、信号调理电路和喷油系统等组成。系统界面由虚拟仪器软件LabVIEW设计,并使用FuzzyControlToolkit设计了模糊控制器。系统根据测量的曲轴转速,用模糊控制的方法,对喷油量进行修正,以达到稳态转速时各缸稳定工作的状态。     

Model-based cold-start speed control scheme for spark ignition engines

This paper presents a model-based control scheme to the cold-start speed control in spark ignition (SI) engines. The multi-variable control algorithm is developed with the purpose of improving the transient performance of the starting engine speed: the control inputs are the fuel injection, the throttle and the spark advance (SA), while the engine speed and the air mass flow rate are the measured signals. The fuel injection is performed with a dual sampling rate system: the cycle-based fuel injection command is individually adjusted for each cylinder by using a TDC (top dead center)-based air charge estimation. The desired performance for speed regulation is achieved by using a coordinated control of SA and throttle operation. The speed error convergence of the closed loop system is proved for simplified, second-order model with a time-delay, and the robustness with respect to parameter uncertainties is investigated. The performance and the robustness with respect to modeling uncertainties of the proposed control scheme are tested using an industrial engine simulator with six cylinders.     

车用汽油发动机电子控制系统研究现状与展望

发动机电子控制系统是高性能、高可靠性发动机开发的核心研究内容,是保证发动机动力性、经济性和排放性的重要因素之一.针对车用汽油发动机,本文首先分析了典型的车用汽油发动机电子控制系统结构,然后围绕电子节气门控制系统、燃油喷射控制系统、点火控制系统、空燃比控制系统、怠速控制系统、涡轮增压控制系统、爆震检测与控制系统以及汽油机先进燃烧模式控制这8项关键问题展开论述,并着重介绍了近年来国内外的研究内容和研究成果.最后对车用汽油发动机电子控制系统的发展前景和发展方向进行了展望.     

燃料电池发动机的模糊神经网络温度控制研究

燃料电池发动机的温度控制是整个系统控制的重要环节,其控制效果对系统输出性能影响重大;针对发动机温度控制惯性大和超调量大的特点,研究了质子交换膜燃料电池发动机的发电原理及其循环水温度控制系统的结构;结合电加热、风冷与水冷的温度控制方案,提出了利用模糊神经网络控制算法对燃料电池发动机进行温度控制的方法;实验结果表明使用了该算法进行温度控制的燃料电池发动机系统温度响应速度快且超调量小,其动态性能得到了较大的改善。     

Revisiting the benchmark problem of starting control of combustion engines

Starting of combustion engines is a typical transient operating mode that has significant influence to the engine performance. Due to the distinct variations in the pathes of air intake and fuel injection, the model of the engine system contains considerable uncertain parameters. To search effective control schemes that guarantee desired performance, engine starting control is proposed as a benchmark challenge problem. As a challenging result, a model-based control scheme is developed perviously. In this work, the benchmark problem is revisited and a modification for the fuel injection path control of the previous work is proposed by integrating a time sequence regressive based parameter tuning strategy. Validation by the benchmark problem simulator shows that although the new strategy has simple structure, similar control performance is obtained. Especially, the new strategy has potential extensibility with learning based methods to further improve the performance of the benchmark problem on engine starting control.     

一种基于多次喷射的高压共轨喷油控制算法

设计了一种应用于柴油机高压共轨系统的喷油控制算法.该算法针对现有的多次喷射技术进行了改进,细化了喷油次数以提高燃油燃烧效率,采用并发控制方式提高算法执行速度.该算法首先通过基于优先级和区段划分的多次喷射协调方法将喷油过程划分为5次独立的喷射过程,然后分别对每次喷射进行油量计算、分解、正时转换等控制计算,其中分解运算过程采用了并发控制算法以提高运算效率,最终将喷油量转换为脉冲序列以操作喷油器喷油.通过理论分析与仿真实验对该算法的功能和性能进行了验证.     

缸内直喷汽油机的自抗扰轨压跟踪控制器设计

获得期望的共轨压力是保证缸内直喷发动机(GDI)稳定工作和喷油量精确控制的一个重要前提. 本文针对缸内直喷汽油发动机轨压控制问题, 首先通过动力学分析建立了共轨燃油喷射系统的数学模型; 由于系统中存在有较强的非线性和不确定性, 采用基于模型但对模型的精确形式依赖较小的自抗扰控制技术设计轨压跟踪控制器,其中线性扩张状态观测器(ESO) 对系统存在的总扰动和不确定性进行了估计, 非线性误差反馈控制(NLSEF) 则采用反馈补偿实现扰动的抑制. 最后, 通过给定不同的参考轨压对控制器的有效性进行验证, 仿真结果表明控制性能是满意的.