基于FUZZYPID算法的汽车空调控制器研究

江苏大学硕士学位论文基于FUZZY-PID算法的汽车空调控制器研究姓名：李睿钦申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：张荣标20070608基于FUZZY-PID算法的汽车空调控制器研究作者：李睿钦学位授予单位：江苏大学相似文献(6条)1.学位论文王立标汽油机怠速复合模糊-PID控制策略研究2009汽油机怠速工况是发动机的一个重要工况之一，随着汽车保有量的增加，车辆在交通密集的城市道路中行驶时，相当多的燃油消耗在怠速阶段。据统计，汽车发动机约有30％的燃油消耗在怠速工况中，有1/3的排放量来自怠速工况。怠速转速越高，燃油消耗量越大，且在低转速时CO和HC等污染排放物明显增多，为了满足日益严峻的能源衰竭和环境污染，保持发动机在怠速工况下稳定运行显得尤为重要。汽车空调压缩机、动力转向器、自动变速器等装置的加载是突变的，这些扰动因素打破了发动机原有的稳定运行状态，导致了较大的转速波动，甚至引起熄火现象；发动机运行状况具有非线性特性，传感器信号测量的干扰和噪声，这些因素都使得对发动机的控制增加了不稳定性。由于常规的控制方法是基于控制对象精确的数学模型，无法实现对非线性发动机怠速工况的控制。模糊控制理论不基于控制对象的精确模型，具有很强的抗干扰能力和鲁棒性，但动作欠细腻、稳态精度低。因此本文将结合传统PID控制和模糊控制理论应用到发动机的怠速工况控制中。全文共分六章：第一章阐述了汽油机怠速工况控制的研究意义及国内外研究的现状，提出了本文研究怠速工况的复合模糊-PID控制方法。第二章对怠速执行机构直动式电子节气门的结构和电器特性进行了分析，建立了电子节气门数学模型，并在MATLAB/Simulink环境下建立了直动式电子节气门仿真模型，并对其进行了仿真实验。第三章主要是以四缸发动机为研究对象，在Matlab/Simulink中建立了汽油机平均值模型。并对平均值仿真模型与实验所得的发动机数据进行了对比，得出仿真模型的误差仅为2～3％，适用于仿真研究。第四章基于模糊控制理论知识，本文结合经典PID控制理论与模糊控制理论，设计了复合模糊-PID控制系统，并在MATLAB/Simulink环境下建立了复合模糊-PID控制模型，对其进行抗干扰能力的仿真实验。第五章对怠速控制策略进行了总体设计，并对怠速复合模糊-PID控制算法与传统PID控制和自适应模糊控制算法进行了对比仿真实验。最后给出本文的结论及展望。2.期刊论文李睿钦.张荣标.柏受军.胡海燕.吴涛.LIRUIQIN.ZHANGRONGBIAO.BAISHOUJUN.HUHAIYAN.WUTAO模糊PID在汽车空调温度控制中的应用-微计算机信息2008,24(5)随着国内人民生活水平的提高,轿车在人民生活中扮演越来越重要的角色.长期以来,我国轿车空调的自动控制水平较低,手动控制一方面会容易分散注意力,另一方面车室温度达不到舒适性、节能性的要求.本文主要介绍自适应模糊PID理论在汽车空调温度控制的应用,通过MATLAB仿真和实验说明了模糊PID能根据热负荷变化,在线修改控制参数,与常用的PID控制相比,具有更好的控制效果和更强的鲁棒性.3.学位论文陈文鑫基于CAN总线及智能控制算法的汽车空调控制系统的设计2009随着国内汽车行业的高速发展，汽车空调越来越受到汽车制造商的重视。现在国产汽车的汽车空调控制器在智能控制和驾乘人员舒适度等方面，还落后于国际先进水平，有待进一步改进和完善。本文结合汽车车身控制，主要针对汽车空调的智能控制问题进行了一系列研究。首先设计了一套基于Simulink的汽车车内环境温度仿真系统，用以验证智能控制算法的性能。该系统综合考虑了车体围护结构传入热量、太阳辐射、人体散热、室外空气带入热量、发动机室传入热量、制冷系统与加热器带入热量以及干扰等诸多因素的影响，从而使得这套仿真系统尽可能接近真实情况。其次利用智能控制算法对车内的温度调节系统进行智能控制。通过模糊控制器、模糊PID控制器、BP神经网络以及改进的BP神经网络等多种控制策略实现车内温度的控制，并进行综合的分析比较。在汽车车内环境温度仿真平台上对上述几种智能控制算法进行仿真验证，对仿真结果进行分析比较，最后得出结合PID控制的模糊控制器和BP神经网络均是较好的控制策略。并结合车身控制设计出基于CAN总线的汽车空调控制系统的硬件平台，空调节点的控制器采用汽车电子领域主流的freescale08系列单片机，BCM车身控制模块采用32位的ARM9处理器，大大提高了系统的性能。软件设计上采用模块化的设计思想，特别是嵌入式操作系统的引入，增强了整套系统的实时性、可靠性和可扩展性。4.学位论文周智华多温区汽车变频空调控制系统的研究2007随着汽车产品的不断发展，汽车空调的性能受到人们越来越多的关注。传统汽车空调系统的驱动源是汽车发动机。由于发动机转速视车辆行驶速度而定，因此无法根据空调系统的需要对其进行转速调节。这就造成了汽车空调系统的温控精度始终不高。另一方面，如今许多汽车所配备的空调系统仅具有单一温区。即使有些系统能够实现多温区的效果，但也存在能源浪费，装置复杂等缺点。针对这些问题，设计出了多温区汽车变频空调系统。该系统将电动汽车变频压缩机作为系统的驱动源，根据空调系统的需要对压缩机转速进行连续调节。同时通过合理的构架及空气流通设计实现了多温区系统，并且克服了以往的多温区空调系统的不足之处。首先，依据汽车空调的工作原理及热力学定理建立起了系统仿真模型，并且提供了调控接口。然后，针对空调系统的特性及控制要求制定出了一套行之有效的控制策略，并且采用模糊PID控制算法对系统制冷量进行控制。最后，对系统进行了仿真实验。实验结果表明本文所研制的控制系统能够达到预期的设计指标，并且运行状态良好。5.期刊论文陈亮.冯兴梅.杨海涛.李润刚.ChenLiang.FengXingmei.YangHaitao.LiRungang基于蒸汽喷射制冷的汽车空调建模与控制-制冷与空调2009,9(2)以汽车尾气为热源,建立蒸汽喷射制冷循环的数学模型.针对汽车蒸汽喷射制冷系统的特点,设计应用于汽车蒸汽喷射制冷系统的模糊自适应PID控制器,并与PID控制算法进行对比研究.仿真结果表明,模糊自适应PID控制器在变负荷、变工况等条件下都优于PID控制器,为蒸汽喷射制冷在汽车空调中的应用提供可行性方案.6.学位论文何煜蒸发器过热度电子膨胀阀实时控制研究2000蒸发器出口制冷剂的过热度是衡量制冷装置性能优劣的一个重要指标,传统以热力膨胀阀对其进行控制.电子膨胀技术是近年来制冷控制领域出现的一项新技术,以电子膨胀阀作为执行机构.由于采用了电子控制,膨胀阀的功能得到很大扩展,而且目前工业界的普遍的做法没有发挥出电子膨胀阀的潜力.该文目的在于通过对蒸发器过热度电子膨胀阀实时控制问题的研究,为站起来将电子膨胀阀这一新型制冷自控元件引入商用制冷列柜、汽车空调制冷系统,并采用较先进的控制算法做准备.对电子膨胀阀实时控制问题的研究,就是从实验入手,在充分理解制冷装置对象特性的基础上,寻求符合实际制冷系统特点的控制算法,充分发挥电子膨胀阀的作用,达到提高过热度控制品质、节能的目的.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：c838fc27-d6d7-4d03-94f7-9dec00afb724下载时间：2010年9月9日