工况法汽车尾气检测系统的设计与研究

摘要

ASM汽车尾气检测技术是实施I/M制度的关键技术。本文通过理论和试验相结合的方法,研究了ASM汽车尾气检测系统的相关理论和应用问题,研究成果对于汽车尾气检测具有一定的理论意义和工程应用价值。
　　 根据国标中对ASM汽车尾气检测的要求,构建了ASM汽车尾气检测系统。系统以K-160型电涡流缓速器为功率吸收装置,以PLC和计算机为核心,实现汽车工况控制和尾气排放检测。
　　 通过对电涡流缓速器性能和ASM工况控制要求的分析,应用Fuzzy控制和PID控制理论,设计了带自调整因子的,具有良好的稳态、动态特性和鲁棒性Fuzzy-PID复合控制器,解决了电涡流缓速器参数时变性和非线性引起的控制难题。重点介绍了ASM工况扭矩控制的控制思想和设计方案、Fuzzy-PID复合控制中带自调整因子的Fuzzy控制算法以及Fuzzy控制与PID控制相切换的具体方法。
　　 计算机软件编程通过采用VB.NET和SQL-Server语言相结合的方法,开发了ASM汽车排放测试的软件系统,软件界面简洁明了,检测人员操作方便。下位机选用三菱公司的FX-2N型PLC,通过AD与DA模块,完成了模拟量和输入和输出功能。采用PLC编程技术,将Fuzzy-PID复合控制算法的优化结果,应用于ASM汽车尾气检测系统中,完成了对扭矩量的闭环控制。
　　 完成了样机的设计和试制,建立了相应的计算机控制系统,并进行了ASM工况真车测试。试验结果表明:扭矩控制器能实现对制动扭矩的良好控制,驾驶员车速控制容易,满足ASM测试工况控制的需要。

目录

声明

学位论文的主要创新点

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状及存在的问题

1．3 论文研究内容

第二章 稳态工况法汽车尾气检测系统的构建

2．1 ASM工况简述

2．1．1 ASM工况简介

2．1．2 ASM测试流程

2．2 稳态工况法汽车尾气检测系统构成

2．2．1 底盘测功机机械结构

2．2．2 控制与测量系统

2．2．3 五气分析与取样系统

2．3 硬件整体设计

2．3．1 硬件系统整体设计

2．3．2 主要硬件的选用与设计

2．4 本章小结

第三章 ASM汽车尾气检测系统控制方法的分析与研究

3．1 电涡流缓速器的相关性能分析

3．1．1 电涡流缓速器机械特性

3．1．2 电涡流缓速器动态特性

3．2 人机复合控制策略

3．3 检测系统整体控制方法

3．3．1 ASM汽车尾气检测系统的要求和特点

3．3．2 ASM汽车尾气检测系统控制方法分析与研究

3．4 本章小结

第四章 扭矩控制器算法的设计与优化

4．1 控制算法

4．1．1 PID控制算法

4．1．2 模糊控制基本原理

4．2 扭矩控制设计方法的研究

4．2．1 基本思想和总体方案设计

4．2．2 带自调整因子的Fuzzy-PID双模扭矩控制器设计

4．2．3 控制器的MATLAB仿真与优化

4．3 本章小结

第五章 ASM汽车尾气检测系统的实现与试验

5．1 检测系统的硬件组成

5．2 扭矩和车速信号的滤波方法

5．3 控制系统的软件开发

5．3．1 控制系统的上位机软件开发

5．3．2 制系统的PLC编程实现

5．4 试验过程与结果分析

5．4．1 控制器主要参数的确定

5．4．2 试验过程

5．4．3 试验结果

5．4．4 结果分析

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

参考文献

发表论文及参加科研情况

致谢