基于單片機的汽車空調(diào)模糊控制開題報告

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告</p><p>　　設(shè)計（論文）題目 基于單片機的汽車空調(diào)模糊控制</p><p>　　開題報告內(nèi)容包括：1. 選題的意義；2. 簡述選題在該領(lǐng)域的水平和發(fā)展動態(tài)； 3. 設(shè)計（論文）所要設(shè)計、研究的內(nèi)容及可行性論證；4. 主要關(guān)鍵技術(shù)、工藝參數(shù)和理論依據(jù)； 5. 設(shè)計（論文）的研究特色和創(chuàng)新之處。 </p><p>

2、<b>　　一、選題的意義 </b></p><p>　　隨著汽車工業(yè)和微電子技術(shù)的發(fā)展，汽車空調(diào)的應(yīng)用也越來越普及，同時，人們對汽車空調(diào)系統(tǒng)性能的要求也越來越高，一方面，要求汽車空調(diào)系統(tǒng)有優(yōu)良的技術(shù)性能和控制性能，以滿足人體舒適性的要求；另一方面，由于汽車空調(diào)系統(tǒng)的能耗日益增加，汽車空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能也顯得更加重要。自動控制的應(yīng)用是達(dá)到這兩方面要求的一個重要途徑。由于人體舒適感的模糊性和汽車空

3、調(diào)系統(tǒng)的復(fù)雜性，以精確數(shù)學(xué)模型為必要條件的現(xiàn)代控制理論，應(yīng)用于汽車空調(diào)系統(tǒng)已有許多不能解決的問題。而基于模糊理論的控制技術(shù)，具有不需要知道控制目標(biāo)和對象的精確數(shù)學(xué)模型，適以具有帶滯后和非線性時變系統(tǒng)等優(yōu)點，已越來越引起人的關(guān)注。</p><p>　　二、選題在該領(lǐng)域的水平和發(fā)展動態(tài)</p><p>　　目前國內(nèi)大部分經(jīng)濟(jì)型轎車車室內(nèi)溫度控制還處于手動狀態(tài)，當(dāng)車室內(nèi)乘員數(shù)、日照強度、車速、風(fēng)

4、量等大幅度變化時，手動控制不能很好地提供車內(nèi)一個自動調(diào)控的舒適環(huán)境，手動控制已成為汽車空調(diào)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸問題。而國外一些高檔轎車上已經(jīng)配有全自動空調(diào)系統(tǒng)，并且對這些先進(jìn)的技術(shù)申請了專利，對知識產(chǎn)權(quán)進(jìn)行了保護(hù)，因此無法了解其核心技術(shù)，我們只有自主開發(fā)適合我國交通、氣候的汽車空調(diào)全自動控制器，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)，制定出汽車空調(diào)控制器的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，才能提高我國汽車工業(yè)的整體水平，增強國際競爭力，進(jìn)一步增強綜合國力。</p>

5、<p>　　我國轎車空調(diào)系統(tǒng)的電子化程度較低，大多數(shù)仍采用手動控制或簡單的位式控制。手動控制一方面會出現(xiàn)車內(nèi)溫度與乘員舒適要求相差很大，不能滿足舒適性和節(jié)能性的要求；另一方面容易分散駕駛員的注意力，降低行車的安全性，另外啟動空調(diào)后汽車發(fā)動機的功率要降低10%~20%，耗油增加10%~20%。在重視生活質(zhì)量和環(huán)保節(jié)能的今天，開發(fā)研制轎車全自動控制器，保證空調(diào)轎車的舒適性、節(jié)能性已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)生活、能源等方面的科研課題，世界各國在

6、這個領(lǐng)域已經(jīng)投入了研究，我國在這個領(lǐng)域投入相對較少，嚴(yán)重制約了我國汽車工業(yè)的發(fā)展速度。</p><p>　　國外一些大型汽車公司的高檔轎車上紛紛裝有全自動的空調(diào)系統(tǒng)，而國內(nèi)大部分高檔轎車的空調(diào)控制器是進(jìn)口的，目前還沒有自己開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的轎車空調(diào)自動控制器。隨著我國加入WTO和全球貿(mào)易大市場的形成，國外先進(jìn)的轎車空調(diào)控制技術(shù)對國內(nèi)汽車工業(yè)造成很大的沖擊和壓力，汽車工業(yè)又面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。我們必須不失時

7、機的抓住這個機遇，自己開發(fā)研制先進(jìn)的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)，去迎接這個挑戰(zhàn)，否則就會在競爭中失敗，因而加緊汽車空調(diào)全自動控制系統(tǒng)的研究勢在必行。</p><p>　　設(shè)計（論文）所要設(shè)計、研究的內(nèi)容及可行性論證</p><p>　　本課題的研究是針對我國現(xiàn)有高檔汽車上裝置的自動空調(diào)控制系統(tǒng)基本上依賴進(jìn)口，國產(chǎn)化自動控制系統(tǒng)在汽車系統(tǒng)中的應(yīng)用性研究較少，迫切需要對汽車空調(diào)控制器實現(xiàn)電子自動化、國產(chǎn)

8、化為目標(biāo)而生產(chǎn)的。因此，本課題的研究內(nèi)容為：</p><p>　　通過對汽車空調(diào)工作原理和空調(diào)的結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計了以AVR為核心的單片機控制系統(tǒng)，并對控制器硬件電路部分和軟件做了設(shè)計。</p><p>　　（二）建立實現(xiàn)模糊控制算法的控制系統(tǒng)。闡述了如何實現(xiàn)對汽車空調(diào)系統(tǒng)的自動化模糊控制。</p><p>　　溫度的檢測采用高精度的集成溫度傳感器DS18B20來實現(xiàn)。

9、</p><p>　?。ㄋ模┚幊踢^程中，采用模塊化設(shè)計方法，對各個子模塊分別進(jìn)行編程、調(diào)試，再按控制要求將他們鏈接起來進(jìn)行調(diào)試、分析。</p><p>　　上機運行所設(shè)計的程序，驗證其正確性。</p><p>　　主要關(guān)鍵技術(shù)、工藝參數(shù)和理論依據(jù)</p><p>　?。ㄒ唬┯布到y(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　本文設(shè)

10、計的汽車空調(diào)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集、控制器、執(zhí)行機構(gòu)、人機交互這四部分組成。其中控制器部分采用ATMEL公司生產(chǎn)的8位處理器芯片Atmega16 作為主控制器，對采集到的溫度進(jìn)行分析處理后，再由執(zhí)行機構(gòu)輸出相應(yīng)的動作達(dá)到預(yù)定的要求。另外，設(shè)計了人機交互界面，可以實時顯示當(dāng)前的溫度和設(shè)定的溫度，并通過相應(yīng)的按鍵實現(xiàn)人為設(shè)定的溫度。硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。</p><p>　?。ǘ┸浖绦虻脑O(shè)計</p&g

11、t;<p>　　主程序是被計算機獨立提供出來的程序,它能夠調(diào)用子程序,而不被任何子程序所調(diào)用，它是計算機程序的中心部分。主程序主要通過算法對輸入變量進(jìn)行運算處理、輸出控制信號，具體包括采集溫度數(shù)據(jù)、運用模糊控制規(guī)則進(jìn)行運算處理和輸出電機控制量。主程序具體作用如下：</p><p>　　(1) 定義程序運行過程中所需的變量，以及顯示器所需的段碼；</p><p>　　(2) 分

12、配硬件系統(tǒng)資源，如寄存器、ROM、堆棧以及中斷資源等；</p><p>　　(3) 完成系統(tǒng)自檢；</p><p>　　(4) 在程序運行過程中，按照設(shè)計要求，依次完成對各子程序的調(diào)用；</p><p>　　(5) 在子程序調(diào)用過程中，實施現(xiàn)場保護(hù)，以確保程序的正常返回；</p><p>　　(6) 保存程序運行過程中的必要參數(shù)。</p

13、><p>　　設(shè)計（論文）的研究特色和創(chuàng)新之處</p><p>　　與傳統(tǒng)控制方法相比，利用模糊控制可以起到節(jié)能作用，使溫度控制能達(dá)到更為滿意的效果。</p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]竇自強，基于AVR單片機的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)），2011年6月</p>

14、;<p>　　[2]方貴銀，李輝.汽車空調(diào)技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002 年1 月</p><p>　　[3]諸靜.模糊控制理論與系統(tǒng)原理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005 年8 月</p><p>　　實施方案和時間安排（按教學(xué)周次安排）： </p><p>　　2014年3月4日—4月3日：寫開題報告、任務(wù)書、英文翻譯及查閱畢設(shè)的資

15、料。</p><p>　　2014年4月4日—4月24日：掌握單片機和各接口芯片的工作原理</p><p>　　2014年4月25日—5月22日：檢測系統(tǒng)的總體電路設(shè)計以及控制系統(tǒng)各個子模塊的電路設(shè)計</p><p>　　2014年5月23日—6月5日：進(jìn)行論文的撰寫。</p><p>　　2014年6月6日—6月12日：上交論文。</