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客车车内空气环境自动调节控制系统的研制

作　者: 陈冬冬
导　师: 刘欣
学　校: 大连理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 控制系统 自适应模糊控制 自调整因子 空气环境
分类号: U469.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要


随着客车工业和微电子技术的发展,人们对客车车内空气调节控制系统的性能要求的越来越高。目前已有的客车车内空气调节控制系统虽然能进行简单的温度控制,但已经出现了许多弊端,比如设备操作复杂、改善车内空气环境的能力差、系统的功耗大等等。因此,客车车内空气调节控制系统已经朝着全自动化、智能化和节能化的方向发展。本课题就是根据这种发展方向,并结合我国实际情况,研究开发客车车内空气环境自动调节控制系统。 本文详细介绍了客车车内空气环境自动调节控制系统的工作原理、设计思路和设计方法。本文所阐述的控制系统以单片机MSP430F149为核心部件。该系统在普通模糊控制技术的基础上,引入了自适应模糊控制技术,采用自调整因子的办法来改善控制规则,从而更好地控制温度变化。通过硬件电路的设计和软件流程的设计,控制系统能够将各种输入信号、反馈信号进行处理、运算,从而输出控制信号,驱动不同的执行机构进行相应的动作,实现对客车车内的空气质量进行控制,满足人们的舒适性的要求。同时根据系统的工作环境,进行了抗干扰及可靠性的设计。系统具有制冷、采暖、加湿、除霜和对车内空气质量进行控制的功能,并且同时具有自动控制和手动控制的功能。 通过系统仿真和实验室调试,实验结果显示客车车内空气环境自动调节控制系统整体设计合理,自适应模糊控制效果明显优于一般模糊控制,实现了预期的目标。同以往的控制系统相比,本系统的在结构设计上小巧,在功耗上节省能源,在控制上更具智能化。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-17
  1．1 引言  10
  1．2 国内外汽车空调技术发展与现状  10-13
    1．2．1 国外汽车空调的发展与现状  10-12
    1．2．2 国内汽车空调的发展与现状  12-13
  1．3 汽车空调的发展方向  13-14
  1．4 课题的理论意义和应用价值  14-15
  1．5 课题的研究内容和主要工作  15-17
2 客车车内空气环境自动调节控制系统的总体方案设计  17-24
  2．1 客车空调系统的工作原理  17-19
    2．1．1 客车空调的制冷原理  17-18
    2．1．2 客车空调采暖装置的基本原理  18-19
  2．2 系统的总体方案设计  19-24
    2．2．1 系统制冷装置的设计  19
    2．2．2 系统采暖装置的设计  19-20
    2．2．3 系统配气装置的设计  20-22
    2．2．4 系统总体方案的设计  22-24
3 客车车内空气环境自动调节控制系统的硬件设计  24-44
  3．1 系统的硬件组成  24
  3．2 单片机的选择  24-26
  3．3 直流电源电路设计  26-29
    3．3．1 系统的电源电路设计的要求  26-27
    3．3．2 系统电源的设计  27-29
  3．4 数据采集电路的设计  29-35
    3．4．1 MSP430F149的模数转换器ADC12  29-31
    3．4．2 温度信号的采集电路设计  31-32
    3．4．3 湿度和二氧化碳信号的采集电路设计  32-34
    3．4．4 水阀开度信号和混合风门信号的采集电路设计  34
    3．4．5 风门位置反馈信号  34-35
  3．5 鼓风机转速控制电路的设计  35-37
  3．6 各个风门的控制电路设计  37-38
  3．7 制冷和采暖装置电动机的控制电路设计  38-39
  3．8 按键接口的设计  39-41
  3．9 数码管显示接口的设计  41
  3．10 控制面板的设计  41-44
4 自适应模糊控制技术在系统中的应用  44-61
  4．1 模糊控制理论的基础  44-48
    4．1．1 模糊控制技术的产生与应用状况  44-45
    4．1．2 模糊控制的特点  45-46
    4．1．3 模糊控制系统的基本原理  46-48
  4．2 自适应模糊控制器的设计  48-58
    4．2．1 模糊控制器的设计  48-56
    4．2．2 模糊修正器的设计  56-58
  4．3 模糊控制系统的仿真  58-61
5 系统软件的设计  61-71
  5．1 系统软件的编程语言的选择  61-62
  5．2 系统的软件设计  62-71
6 抗干扰的设计  71-76
  6．1 硬件抗干扰的措施  71-73
  6．2 软件抗干扰的措施  73-76
7 系统的调试  76-80
  7．1 系统调试前的检查  76
  7．2 系统的调试  76-80
结论  80-82
参考文献  82-85
附录A 系统硬件原理图  85-87
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  87-88
致谢  88-89
大连理工大学学位论文版权使用授权书  89

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 各种汽车 > 客车
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