基于FPGA的汽車油改氣電控系統(tǒng)的研究

　　2.3模糊控制模塊設(shè)計
　　
　　在怠速狀況下，盡量使汽車穩(wěn)定在最低轉(zhuǎn)速以節(jié)省資源并減少排放。設(shè)計了一種基于FPGA的汽車ECU的模糊控制器，只需在線修改模糊控制規(guī)則表就可以做成不同精度和不同控制規(guī)則的模糊控制器，具有通用性，控制規(guī)則實現(xiàn)簡單。模糊控制模塊由VerilogHDL語言實現(xiàn)，可以隨時對系統(tǒng)進行升級和移植，非常靈活和方便。模糊控制模塊包含運算模塊和模糊控制規(guī)則表模塊。
　　
　　運算模塊主要是將采集到的汽車設(shè)定轉(zhuǎn)速信號g與采集到的汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器反饋信號f進行處理，計算出汽車轉(zhuǎn)速誤差e和轉(zhuǎn)速誤差變化率de。圖5所示為運算模塊流程圖。

　　
　　模糊控制規(guī)則表模塊的功能是把輸入的精確量進行尺度變換，變換到相應的論域范圍；將已變換到論域范圍的輸入量進行模糊化處理，主要是計算各個輸入量的隸屬度，為了簡化處理，將輸入值進行均勻量化。確定模糊控制的原則是必須保證模糊控制器的輸出能夠使系統(tǒng)輸出響應的動靜態(tài)特性達到最佳，既要迅速消除誤差，保證響應的的快速性，又要防止產(chǎn)生超調(diào)和振蕩，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如，汽車轉(zhuǎn)速誤差為負大(NB)時，若誤差變化率為負中(NM)，這時汽車轉(zhuǎn)速還有進一步增大的趨勢。為了盡快消除已有的負大誤差，并抑制誤差進一步變大，控制量的變化應取負大(NB)，以盡快減小汽車的轉(zhuǎn)速。模糊控制規(guī)則表如表1所示。