基于单片机的汽车空调模糊控制开题报告.docx

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基于单片机的汽车空调模糊控制开题报告

基于单片机的汽车空调模糊控制开题报告

毕业设计（论文）开题报告

设计（论文）题目基于单片机的汽车空调模糊控制

开题报告内容包括：

1.选题的意义；2.简述选题在该领域的水平和发展动态；3.设计（论文）所要设计、研究的内容及可行性论证；4.主要关键技术、工艺参数和理论依据；5.设计（论文）的研究特色和创新之处。

一、选题的意义

随着汽车工业和微电子技术的发展，汽车空调的应用也越来越普及，同时，人们对汽车空调系统性能的要求也越来越高，一方面，要求汽车空调系统有优良的技术性能和控制性能，以满足人体舒适性的要求；另一方面，由于汽车空调系统的能耗日益增加，汽车空调系统的节能也显得更加重要。

自动控制的应用是达到这两方面要求的一个重要途径。

由于人体舒适感的模糊性和汽车空调系统的复杂性，以精确数学模型为必要条件的现代控制理论，应用于汽车空调系统已有许多不能解决的问题。

而基于模糊理论的控制技术，具有不需要知道控制目标和对象的精确数学模型，适以具有带滞后和非线性时变系统等优点，已越来越引起人的关注。

二、选题在该领域的水平和发展动态

目前国内大部分经济型轿车车室内温度控制还处于手动状态，当车室内乘员数、日照强度、车速、风量等大幅度变化时，手动控制不能很好地提供车内一个自动调控的舒适环境，手动控制已成为汽车空调进一步发展的瓶颈问题。

而国外一些高档轿车上已经配有全自动空调系统，并且对这些先进的技术申请了专利，对知识产权进行了保护，因此无法了解其核心技术，我们只有自主开发适合我国交通、气候的汽车空调全自动控制器，形成具有自主知识产权技术，制定出汽车空调控制器的产品标准，才能提高我国汽车工业的整体水平，增强国际竞争力，进一步增强综合国力。

我国轿车空调系统的电子化程度较低，大多数仍采用手动控制或简单的位式控制。

手动控制一方面会出现车内温度与乘员舒适要求相差很大，不能满足舒适性和节能性的要求；另一方面容易分散驾驶员的注意力，降低行车的安全性，另外启动空调后汽车发动机的功率要降低10%~20%，耗油增加10%~20%。

在重视生活质量和环保节能的今天，开发研制轿车全自动控制器，保证空调轿车的舒适性、节能性已经成为经济生活、能源等方面的科研课题，世界各国在这个领域已经投入了研究，我国在这个领域投入相对较少，严重制约了我国汽车工业的发展速度。

国外一些大型汽车公司的高档轿车上纷纷装有全自动的空调系统，而国内大部分高档轿车的空调控制器是进口的，目前还没有自己开发的具有自主知识产权的轿车空调自动控制器。

随着我国加入WTO和全球贸易大市场的形成，国外先进的轿车空调控制技术对国内汽车工业造成很大的冲击和压力，汽车工业又面临着新的机遇和挑战。

我们必须不失时机的抓住这个机遇，自己开发研制先进的汽车空调控制系统，去迎接这个挑战，否则就会在竞争中失败，因而加紧汽车空调全自动控制系统的研究势在必行。

三、设计（论文）所要设计、研究的内容及可行性论证

本课题的研究是针对我国现有高档汽车上装置的自动空调控制系统基本上依赖进口，国产化自动控制系统在汽车系统中的应用性研究较少，迫切需要对汽车空调控制器实现电子自动化、国产化为目标而生产的。

因此，本课题的研究内容为：

（一）通过对汽车空调工作原理和空调的结构分析，设计了以AVR为核心的单片机控制系统，并对控制器硬件电路部分和软件做了设计。

（二）建立实现模糊控制算法的控制系统。

阐述了如何实现对汽车空调系统的自动化模糊控制。

（三）温度的检测采用高精度的集成温度传感器DS18B20来实现。

（四）编程过程中，采用模块化设计方法，对各个子模块分别进行编程、调试，再按控制要求将他们链接起来进行调试、分析。

（五）上机运行所设计的程序，验证其正确性。

四、主要关键技术、工艺参数和理论依据

（一）硬件系统的总体结构

本文设计的汽车空调系统硬件系统主要包括数据采集、控制器、执行机构、人机交互这四部分组成。

其中控制器部分采用ATMEL公司生产的8位处理器芯片Atmega16作为主控制器，对采集到的温度进行分析处理后，再由执行机构输出相应的动作达到预定的要求。

另外，设计了人机交互界面，可以实时显示当前的温度和设定的温度，并通过相应的按键实现人为设定的温度。

硬件系统结构如图所示。

（二）软件程序的设计

主程序是被计算机独立提供出来的程序,它能够调用子程序,而不被任何子程序所调用，它是计算机程序的中心部分。

主程序主要通过算法对输入变量进行运算处理、输出控制信号，具体包括采集温度数据、运用模糊控制规则进行运算处理和输出电机控制量。

主程序具体作用如下：

（1）定义程序运行过程中所需的变量，以及显示器所需的段码；

（2）分配硬件系统资源，如寄存器、ROM、堆栈以及中断资源等；

（3）完成系统自检；

（4）在程序运行过程中，按照设计要求，依次完成对各子程序的调用；

（5）在子程序调用过程中，实施现场保护，以确保程序的正常返回；

（6）保存程序运行过程中的必要参数。

五、设计（论文）的研究特色和创新之处

与传统控制方法相比，利用模糊控制可以起到节能作用，使温度控制能达到更为满意的效果。

主要参考文献：

[1]窦自强，基于AVR单片机的汽车空调控制系统设计（安徽农业大学），2011年6月

[2]方贵银，李辉.汽车空调技术[M].北京：

机械工业出版社，2002年1月

[3]诸静.模糊控制理论与系统原理[M].北京：

机械工业出版社，2005年8月

实施方案和时间安排（按教学周次安排）：

2014年3月4日—4月3日：

写开题报告、任务书、英文翻译及查阅毕设的资料。

2014年4月4日—4月24日：

掌握单片机和各接口芯片的工作原理

2014年4月25日—5月22日：

检测系统的总体电路设计以及控制系统各个子模块的电路设计

2014年5月23日—6月5日：

进行论文的撰写。

2014年6月6日—6月12日：

上交论文。

2014年6月13日—6月14日：

毕业答辩。

指

导

教

师

意

见

签字：

年月日

系（专业）领导小组意见

组长签字：

年月日

备

注

注：

此表由学生填写，中间页不足时，另附纸。