汽车油门伺服控制系统.docVIP

摘 要 随着微电子学的突飞猛进、微型计算机的广泛使用、国际上“四化”(数字化、智能化、网络化、微型化)产品逐渐成为主流 は　し　が　き コイクロイェレクトロニスの発展とコイクロコンピューターの普及にたちがって国際の四化“数字化、智能化、网络化、微型化”がおもな製品になるより伺服製御技術は大きくに発展した。未来を見ると新しい電子部品、新しい理論、新しい技術により伺服システムは“智能化”の方向に発展して人工智能の特性を持っている伺服製御器は近いの間に必ず広氾に応用することができる。中国が“WTO”に加入したから自動車の業種がぜひ大きく市場になることができる。だから優秀性能がある自分の自動車スロットル.バルブ伺服製御システムは大きいの開発価値がある このシステムは主に採用のはMCS-51の単片機89Ｃ51と専用運動芯片LM629及び駆動直流電機芯片LMD18200実現自動車スロットル.バルブ伺服システムだ。 このシステムはＬＭ629の二個功能を利用した。PID計算の方法と増量式光電码磐起こるの效能この二個功能は運動製御システムにとても簡単になる。また利用単片機の製御、集積度高い製品の種類多いなどの優れなことで、実現上の二個功能のうえに設計性能安定する、かちがやさしい、構成簡潔、自動車に適しているスロットル.バルブ伺服製御システムだ。 キー.ポイント語：伺服製御システム、自動車スロットル.バルブ、直流電機、 単片機 第一章 绪 论 5 1．1、课题的意义 5 1．2、国内外研究现状 6 1．3、控制要求 7 第二章 控制方案 8 2．1、控制方案的确定 8 2．2、 控制系统的组成 9 2．2．1、微机的选择 9 2．2．2、检测装置的选择 10 2．2．3、运动控制器的选择 10 2．2．4、驱动控制器的选择 11 2．2．5、外围设备 13 2．3、系统总体方框图 14 第三章 控制算法的研究 15 3．1、直流伺服电机的数学模型 15 3．2、PID控制算法 15 3．3、仿真研究 17 第四章 系统硬件设计 19 4．1、电控单元（EUC）的设计 19 4．1．1、89C51的工作特点 19 4．1．2、89C51的引脚图及引脚功能 19 4. 1. 3、时钟振荡器： 23 4．1．4、89C51的最小系统 24 4．2、位置检测器的设计 24 4．2．1、增量式光电编码器的结构与工作原理 25 4．2．2、增量式光电编码器的输出信号及位置测量原理 25 4．3、运动控制单元的设计 26 4．3．1、LM629的特点。 26 4．3．2、LM629的引脚图及引脚功能 26 4．3．3、LM629的系统框图 27 4．4、驱动控制器LMD18200接口电路的设计 29 4．4．1、主要性能 29 4．4．2、引脚说明 29 4．4．3、工作原理 30 4．5、 人机对话接口电路的设计 31 4．6、控制电路设计 31 第五章 系统软件设计 33 5．1、主程序的设计 33 5．2 、中断服务子程序的设计 34 5．3、 PID控制算法程序的设计 35 结 束 语 36 致 谢 37 参考文献 38 附 录 39 第一章 绪 论 1．1、课题的意义 目前，汽车以深入家庭，汽车燃料消耗以及安全行驶关系到每个家庭的幸福和国家的发展。然而汽车油门系统能直接影响着这两个因素。近年来随着电力电子技术的发展和计算机在伺服控制系统中的普遍应用, 构成伺服系统的重要组成部分——伺服元件发生了巨大的变革, 并且向便于计算机控制的方向发展，单片机等元件进入汽车控制系统，汽车便有了智能化，可以让汽车更经济，更安全更可靠。 我们知道，在汽车的油门上操纵节气门开度就能控制可燃混合气的流量，改变发动机的转速和功率，以适应汽车行驶的需要。传统发动机节气门操纵机构是通过拉索（软钢丝）或者拉杆，一端连接油门踏板（加速踏板），另一端连接节气门连动板而工作。但传统的油门控制都基于人脑的判断，具有不确定性，油门开度不稳定，导致耗油过多。与传统油门相比电子油门明显的一点是用线束（导线）来代替拉索或者拉杆，在节气门那边装一只微型电动机，用电动机来驱动节气门的开度。从这里能得出不管是传统的油门控制还是电子油门的控制实质上都是一个位置伺服上的控制。 汽车油门控制原理如图1-1所示。 图1-1 汽车油门的原理图 从原理图可以看出汽车油门由发动机的油门力臂的运动通过中间的联线，对油门执行器起作用。本次设计的执行器选用的是直流电机。在这样的系统中，根据行驶阻力的变化由控制系统自动调节节气门开度，使行驶车速保持稳定Inland电机部为本公司所生产的直流伺服电机PWM驱动装置，日本的“安川电机”为数控机床研制了CPCR—MR—N型晶体管PWM驱