PSV控制器研制

论文摘要

目前排放法规和燃油经济性要求日益严格,不断推动柴油机技术的发展。高压共轨电控燃油喷射系统是保证柴油机满足严格排放法规的核心技术。MeUn及PCV无论在装机高压共轨电控燃油喷射系统或是在高压共轨电控燃油喷射试验台上均有着非常重要的作用。本文研制的PSV控制器是在高压共轨电控燃油喷射试验台上使用的,高精度控制通过MeUn平均电流和轨压的仪器。论文详细介绍了MeUn、PCV比例电磁阀结构及柴油机高压共轨电控燃油喷射系统主要部件。针对高压共轨模拟系统组成,建立了系统中容积类被控部件的连续性方程和运动类被控部件的动力学方程,建立了高压共轨模拟系统中压力控制系统及通过MeUn平均电流控制系统的数学模型。针对被控对象的特点提出了模糊自整定PID控制算法,实现对通过MeUn平均电流和高压共轨电控燃油喷射试验台轨压的闭环控制。采用美国TI公司生产的DSPTMS320LF2407作为数字控制器的核心,并完成了整个控制器的硬件设计。利用CCS编译环境及汇编语言完成了系统的软件设计。而且采取一定的抗干扰措施保障了控制器的稳定运行。最后对软硬件调试工作作了总结,通过MeUn平均电流和轨压实验数据表明,该控制器满足设计要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 比例电磁阀在高压共轨系统中的应用
• 1.2.1 CP1 型高压泵共轨系统
• 1.2.2 CP3 型高压泵共轨系统
• 1.2.3 双执行器共轨系统
• 1.3 课题的来源、目的和意义
• 1.3.1 课题的来源
• 1.3.2 课题的意义
• 1.4 本文所做的工作及预期达到目的
• 第二章 比例电磁阀及其控制系统研究
• 2.1 比例电磁阀结构
• 2.1.1 MeUn（Metering unit）
• 2.1.2 PCV（Pressure Control Valve）
• 2.2 高压共轨系统模型研究
• 2.2.1 比例电磁阀模型
• 2.2.2 高压泵的数学模型
• 2.2.3 共轨管的数学模型
• 2.3 系统传递函数推导
• 2.4 通过MEUN 平均电流控制系统模型研究
• 2.5 轨压控制系统模型研究
• 2.6 本章小结
• 第三章 PSV 控制器硬件设计
• 3.1 控制器硬件设计方案
• 3.1.1 主控制器模块
• 3.1.2 人机接口模块
• 3.1.3 数据采集模块
• 3.1.4 驱动模块
• 3.2 硬件抗干扰措施
• 3.3 本章小节
• 第四章 PSV 控制器软件设计
• 4.1 上位机软件设计
• 4.2 下位机软件设计
• 4.2.1 控制器主程序设计
• 4.2.2 部分SCI 中断服务子程序
• 4.3 软件抗干扰措施
• 4.4 本章小结
• 第五章 模糊自整定PID 算法研究
• 5.1 引言
• 5.2 增量式数字PID 控制算法
• 5.3 模糊控制系统
• 5.4 模糊自整定PID 控制器设计
• 5.4.1 模糊自整定PID 控制实现思想
• 5.4.2 模糊自整定PID 控制设计
• 5.5 模糊自整定PID 算法软件实现及控制效果分析
• 5.5.1 模糊自整定PID 算法
• 5.5.2 控制效果分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 软硬件调试
• 6.1 CCS 编译环境及调试工具
• 6.2 主控制芯片DSP
• 6.2.1 DSP2407 外围电路设计总结
• 6.2.2 DSP2407 烧写总结
• 6.3 通讯调试
• 6.4 本章小结
• 第七章 全文工作总结与展望
• 7.1 全文工作总结
• 7.2 存在问题与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文