基于單片機(jī)控制的電子節(jié)氣門(mén)的研究與實(shí)踐
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3．2 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
單片機(jī)軟件系統(tǒng)采用CodeVersionAVR環(huán)境編程，程序由前、后臺(tái)程序構(gòu)成。前臺(tái)程序包括系統(tǒng)初始化程序和循環(huán)檢測(cè)程序。后臺(tái)程序則包括軟件定時(shí)器中斷程序、串口中斷接收子程序與串口中斷發(fā)送程序，過(guò)流保護(hù)外中斷程序。
初始化程序主要包括單片機(jī)I／O口初始化、兩路A／D轉(zhuǎn)換的初始化(腳踏板傳感器A／D轉(zhuǎn)換初始化和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度傳感器A／D轉(zhuǎn)換A／D初始化)、串口通信初始化以及單片機(jī)PWM端口的初始化等。系統(tǒng)初始化完成后，就等待中斷，以完成中斷子程序的處理。
對(duì)于軟件定時(shí)器，采用的是8位T／CO的CTC模式，定時(shí)時(shí)間設(shè)置為20 ms。單片機(jī)需完成腳踏板和節(jié)氣門(mén)位置信號(hào)的讀取及A／D轉(zhuǎn)換、模糊控制算法的實(shí)現(xiàn)，以及單片機(jī)PWM信號(hào)的輸出等功能。軟件定時(shí)中斷程序的流程圖如圖6所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/173373.htm
驅(qū)動(dòng)電路的PWM的輸出，使用的是單片機(jī)引腳PD3的第二功能OCl，采用的是相位修正PWM模式。程序設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)改變輸入捕捉寄存器ICRl中的值來(lái)改變PWM的頻率，改變OCRlA輸出比較寄存器的值，以改變PWM的占空比。我們發(fā)現(xiàn)，電機(jī)的脈寬調(diào)制頻率對(duì)電機(jī)有很大影響。頻率過(guò)低則電機(jī)顫振幅度偏大，不符合電子節(jié)氣門(mén)的高精度控制要求；頻率過(guò)高則電機(jī)會(huì)產(chǎn)生刺耳的蜂鳴聲。通過(guò)不斷調(diào)試，發(fā)現(xiàn)，電機(jī)的脈寬調(diào)制頻率為1 200 Hz左右效果最好。
ETC系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)實(shí)物圖如圖7所示。
4 結(jié)語(yǔ)
電子節(jié)氣門(mén)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，非線性因素的存在將影響系統(tǒng)的控制精度和響應(yīng)特性。本系統(tǒng)采用模糊參數(shù)自整定控制策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電子節(jié)氣門(mén)的精確控制。節(jié)氣門(mén)控制過(guò)程中無(wú)抖動(dòng)，中間位置時(shí)無(wú)振蕩，而且打開(kāi)和關(guān)閉節(jié)氣門(mén)過(guò)程中，節(jié)氣門(mén)運(yùn)動(dòng)得十分平滑，從而達(dá)到了預(yù)期的目的。
評(píng)論