毕业论文-基于模糊控制的汽油机怠速系统仿真研究精选.doc

安徽农业大学工学院 毕 业 论 文（设计） 论文题目 基于模糊控制的汽油机怠速系统仿真研究 姓 名 ________ 学 号 __ 院 系 工学院 专 业 车辆工程 指导教师 职 称 副教授 中国·合肥 二o一五年五月  目 录 1 绪论……………………………………………………………………………………… 1 1.1 课题背景及意义…………………………………………………………………… 1 1.2 发动机怠速控制的国内外研究现状和发展………………………………………2 1.3 模糊控制在发动机怠速控制中的作用…………………………………………3 1.4 本文的主要研究内容……………………………………………………………… 3 2汽油机对怠速的要求…………………………………………………………………4 2.1 怠速控制的目的和汽油机怠速控制发展的状况………………………………4 2.2 怠速的定义及怠速控制的任务……………………………………………………5 2.3怠速控制的基本要求…………………………………………………………………6 2.4怠速控制系统的组成…………………………………………………………………7 3 模糊控制理论…………………………………………………………………………… 8 3.1模糊逻辑理论的基本内容及发展………………………………………………… 8 3.2 模糊控制系统的基本原理………………………………………………………… 9 4 怠速模糊控制系统………………………………………………………………………10 4.1 怠速模糊控制系统基本原理………………………………………………………10 4.2汽油机怠速控制系统数学模型…………………………………………………… 11 4.3怠速模糊控制器的设计…………………………………………………………………13 4.4怠速模糊控制系统的仿真…………………………………………………………15 结论…………………………………………………………………………………………17 致谢…………………………………………………………………………………………17 参考文献…………………………………………………………………………………18 基于模糊控制的汽油机怠速系统仿真研究 （安徽农业大学工学院 11级车辆工程 合肥） 摘要 由于国家制订了更加严格的排放法规和要求降低燃油消耗。进入21世纪后，科学技术的不断进步，社会发展迅速，能源问题凸显出来，环境情况显得不容乐观。为了解决日益严峻的能源衰竭和环境污染，使发动机在怠速的工况下稳定运转就显得尤为重要。随着汽车工业的发展，传统的怠速控制方法已经不能满足要求，我们所面临的环境和控制的对象具有高度的复杂性和不确定性，所以对于传统的控制方法就难以达到理想的控制目标。模糊控制研究的重点不是被控过程或对象，它是以人工经验为基础，避免了建立复杂数学模型，在考察区域划分模糊子集后，对获得的信息进行构造隶属度函数，然后按照一定的规则和推理作出模糊决策，进而可以对被控制的对象能够进行有效的控制。依据模糊控制的方法，再利用仿真软件MATLAB中动态仿真集成环境Simulink可以对汽油机怠速模糊的控制系统进行仿真。 关键词 汽油机 怠速控制 模糊 仿真 1 绪论 1.1 课题背景及意义 随着我国经济的发展和科学技术的进步，汽车工业正在迅速发展，每一年中国汽车的保有量都在不断的上升。人们对汽车过度的使用，使汽油、柴油等不可再生能源越来越少，环境污染越来越严重。中国的经济正处于稳步的增长时期，我们应该坚持自己的发展，实行可持续发展战略。每年在公路上行驶的汽车逐渐增多，汽车尾气会造成严重的大气污染，由于全国许多经济发展较好的城市汽车保有量的增长，造成了所在地区空气受到严重污染。大城市中居住的人非常多，环境的好坏影响到人们的生活质量，由于许多汽车尾气的排放不达标导致空气质量的下降，这不仅仅严重威胁着人们的身心健康，还阻碍着城市的建设步伐。[1] 研究表明，汽车在道路状况复杂的城市道路上行驶，经常在十字路口等待红绿灯，在早中晚及节假日车流量较大的高峰时段，车辆拥挤的情况尤为严重，汽车等待的时间更长。此时汽车的发动机处于怠速的工况状态，汽车怠速的时间大约占总运行时间的30%[2]，汽车怠速的时候由于外界干扰、负荷变化等因素使发动机的转速出现一定的波动，这样一来，不仅会使油耗增大，而且导致排放污染物增多，怠速工况下的耗油量占总耗油的30%[3]，因怠速排放的一氧化碳和碳氢化合物占总排放的70%