1.一种基于步进电机的汽车节气门开度自动控制系统,其特征在于:包括:
油门踏板位置传感器:用于产生油门踏板位置的电压信号并将其传输给节气门控制单元ECU;
节气门控制单元ECU:接收油门踏板位置传感器传输的电压信号,输出步进电机电压信号;
步进电机:根据节气门控制单元ECU输出的步进电机电压信号控制节气门开度;
节气门位置传感器:将节气门开度信号反馈给节气门控制单元ECU。
2.根据权利要求1所述的基于步进电机的汽车节气门开度自动控制系统,其特征在于:所述节气门控制单元ECU通过CAN通讯控制模块与整车控制单元通讯连接。
3.根据权利要求1所述的基于步进电机的汽车节气门开度自动控制系统,其特征在于:所述节气门控制单元ECU采用模糊控制策略输出步进电机电压信号,所述模糊控制策略具体为:(1)节气门开度偏差E和节气门开度偏差变化率Ec作为输入量,步进电机电压信号为输出量u,对输入量模糊化;(2)根据预设的模糊推理规则得到控制量U;(3)对控制量U解模糊得到输出量u。
4.根据权利要求3所述的基于步进电机的汽车节气门开度自动控制系统,其特征在于:所述对输入量模糊化的方法为:
设节气门开度偏差E在[-a,a]之间,节气门开度偏差变化率Ec在[-b,b]之间,控制量U在[-c,c]之间;
定义E,Ec和U的模糊子集均为:{NB(负大),NM(负中),NS(负小),ZE(适中),PS(正小),PM(正中),PB(正大)};
定义E和Ec的论域等级为{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6};
定义U的论域等级为{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6};
计算量化因子:
(1)误差
(2)误差变化率
(3)控制量U的比例因子:
5.根据权利要求3所述的基于步进电机的汽车节气门开度自动控制系统,其特征在于:对控制量U解模糊得到输出量u的方法为:选用加权平均法计算出输出量u,
式中U(xj)为点xj处的隶属分布函数值。
6.根据权利要求1所述的基于步进电机的汽车节气门开度自动控制系统,其特征在于:所述节气门控制单元ECU根据以下方法输出步进电机电压信号u:油门踏板上的压力传感器作用的速度v预设正常值a,油门踏板上的压力传感器作用的时间t预设正常值b,(1)当v>a,t<b时,节气门控制单元ECU调节步进电机电压信号u使其减小节气门开度或关闭节气门;(2)当v≤a,t≤b时,节气门控制单元ECU调节步进电机电压信号u使其节气门开度按预设正常开度运行。