基于小波變換的爆震控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展，爆震控制技術(shù)在汽車發(fā)動機控制系統(tǒng)中的應用逐漸從以前的高檔車高配變成現(xiàn)在的標準配置，盡管發(fā)動機在出廠前會進行一系列標定實驗（包括點火提前角度的標定），隨著發(fā)動機的老化，氣缸積碳、火花塞點火性能下降等不可抗拒因素都會影響發(fā)動機的性能，可能導致發(fā)動機發(fā)生爆震使輸出扭矩減小，功率下降以及排放效果變差，嚴重時還可能損壞發(fā)動機。因此爆震控制顯得尤為重要。目前圍繞爆震控制的研究以及實現(xiàn)方式有多種，市面上車用發(fā)動機控制器大多

2、都采用專用的爆震信號處理芯片處理爆震傳感器信號，此種方法成本較低但需要進行大量的閾值標定工作，耗時耗力；也有部分研究采用FPGA或DSP等進行處理但成本過高。本文針對以上缺點采用價格低廉的STM32F103單片機，結(jié)合小波變換在信號分析領域的強大功能實現(xiàn)了基于小波變換的爆震控制系統(tǒng)設計，并采用了當前效率較高的基于模型的開發(fā)方式對控制策略軟件進行了開發(fā)。
　　本文通過對國內(nèi)外爆震控制領域研究現(xiàn)狀的分析對比確定了爆震控制系統(tǒng)的基本開發(fā)

3、線路。首先，采用自主研發(fā)的發(fā)動機控制單元（ECU）結(jié)合發(fā)動機實驗臺架以及測功機搭建了爆震信號檢測試驗系統(tǒng)，采集多種工況爆震與非爆震情況下的爆震傳感器信號對發(fā)動機的爆震機理以及信號頻譜做了進一步分析；其次，進一步學習了小波變換的原理以及Mallat小波快速算法，并在此基礎上根據(jù)爆震信號的頻譜分布設計了小波濾波器，對爆震傳感器信號濾波以獲得爆震特征信號，再結(jié)合相對能量判定方法對爆震特征信號進行分析獲取爆震判定指標；然后，使用STM32構(gòu)建了

4、爆震控制單元的硬件系統(tǒng)，軟件部分根據(jù)對小波濾波和爆震判定方法的研究在simulink下搭建了爆震控制單元模型，并對模型進行定點化處理以提高代碼運行效率，配置生成代碼所需的系統(tǒng)目標文件和編譯模板文件生成目標硬件的嵌入式代碼，并做了實時性分析；最后，將爆震控制單元和發(fā)動機控制器（ECU）聯(lián)合實驗驗證了爆震控制單元的功能。
　　最終經(jīng)過實驗驗證，爆震控制單元能夠?qū)Ⅻc火提前角控制在爆震臨界區(qū)域，當發(fā)動機發(fā)生爆震時能夠通過調(diào)整點火提前角有效