基于單片機(jī)的計量電磁泵控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著機(jī)動車數(shù)量的持續(xù)增長，城市的環(huán)保壓力不斷增加。SCR技術(shù)首先通過高溫高壓使發(fā)動機(jī)內(nèi)柴油充分燃燒，能提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低PM、CO及CH的排放；然后利用NH3還原尾氣中的氮氧化物，是發(fā)動機(jī)升級改造的主流方向。在催化還原反應(yīng)中，尿素液的噴入量必須與NOx的濃度相匹配，因此要求電磁泵有很高的計量精度。受加工裝配精度、材料性能及單向閥響應(yīng)滯后的制約，電磁泵計量精度較低。本文以流量檢測為基礎(chǔ)，研制了電磁泵閉環(huán)控制系統(tǒng)，其計量精度能夠滿足SCR

2、系統(tǒng)的需要。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　在了解國內(nèi)外計量電磁泵控制技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，充分領(lǐng)會計量電磁泵的結(jié)構(gòu)、工作原理和控制參數(shù)，分析電磁泵存在的計量精度低等問題，為提高電磁泵計量精度提出了電磁泵閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計思路。
　　電磁泵是以動鐵芯往復(fù)直線運動實現(xiàn)流體輸送的，電磁泵輸出的是高頻脈動流量，即線圈通電時流量大，線圈斷電時無流量，普通流量計難以精確檢測。本文通過在電磁泵出口設(shè)置節(jié)流緩沖器，降低了脈動流量幅值

3、，延長續(xù)流時間，便于流量計檢測流量。選用了響應(yīng)靈敏的微型電磁流量計，密集采集流量數(shù)據(jù)，為電磁泵流量控制創(chuàng)造條件。
　　采用脈沖頻率調(diào)制信號（PFM）驅(qū)動的電磁泵具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、抗污染能力強(qiáng)等優(yōu)點，但其計量精度難以滿足車載SCR系統(tǒng)的要求。本文以流量檢測為基礎(chǔ)建立了計量電磁泵閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過實時檢測電磁泵流量與設(shè)定值的誤差，對電磁泵的流量進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)而提高電磁泵的計量精度。
　　對電磁泵閉環(huán)控制系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了

4、設(shè)計。硬件電路主要包括鍵盤設(shè)置單元、液晶顯示單元、驅(qū)動單元、放電保護(hù)單元及流量檢測元件；通過優(yōu)化泄放電阻，解決了MOS管發(fā)熱與電磁泵高頻性能衰減的問題。軟件主要包括主模塊、PFM信號產(chǎn)生模塊、按鍵管理模塊、LCD顯示模塊、數(shù)據(jù)采集與串口通信模塊等。程序采用模塊化設(shè)計，使用C語言編寫。建立了電磁泵閉環(huán)控制系統(tǒng)Simulink仿真模型，仿真結(jié)果表明電磁泵閉環(huán)控制系統(tǒng)相對開環(huán)控制的電磁泵有更高的計量精度。
　　本文設(shè)立了計量電磁泵控制系