第4章辅助控制系统

2、节气门直动式怠速控制器
• 组成：直流电动机、减速齿轮机构、丝杠机构和传动轴等
大众车节气门直动式怠速控制器
大众车节气门直动式怠速控制器电路图
3、步进电机型怠速控制阀
控制阀的结构与工作原理
ECU控制S1通电， 转子顺时针转动 90度；ECU继续 给S2通电，转子 再顺时针转动90 度；依此类推。 当ECU按照S4、 S3、S2、S1的 顺序通电时，转 子逆时针转动。 线圈通电一次，
动力阀控制系统：是控制发动机进气道的空气流通截面大 小，以适应发动机不同转速和负荷时的进气量需求，从而 改善发动机的动力性。 谐波进气增压系统：利用了进气管内的压力波与进气门的 开启配合，当进气门开启时，使反射回来的压力波正好传 到该气门附近，从而形成进气增压的效果，提高发动机的 充气效率和功率。
动力阀控制系统
怠速控制阀的控制内容
步进电机ISCV提速控制FLASH动画
怠速提速控制：在怠速时，出现以下情况，ECU控制步进 电机将怠速提升。 开空调； 转方向盘（带动力转向的车）； 电器负荷增大（如开大灯，风窗加热器，尾灯等）； 挂前进档（自动变速器汽车）。 学习控制：由于磨损等原因，怠速控制阀的位置相同时， 其实际的怠速转速和设定的目标转速略有不同，此时ECU 利用反馈控制使怠速转速回到目标转速，同时将此时的步 进电机步数存入ROM中（ECU中有一小电路不断电），
5、占空比控制电磁阀型怠速控制 阀
自空气滤清器 阀门
电磁线圈 至进气管
丰田车占空比控制电磁阀型ISCV
6、开关型怠速控制阀
自空气滤清器 至进气管 阀门
电磁线圈
丰田车开关型ISCV
二、进气控制系统
目的：提高进气量，改善发动机动力性能。

组通过的线电流值。
额定转速
在额定电压输入下以额定功率输出时对应的电机最低转速。
额定功率
额定条件下，电机轴上输出的机械功率。
峰值功率
在规定的时间内，电机允许输出的最大功率。
最高工作转速 相应于电动汽车最高设计车速的电机转速。
最高转速
在无带载条件下，电机允许旋转的最高转速。
额定转矩
电机在额定功率和额定转速下的输出转距。
整车控制器（VCU）根据驾驶员意图发出各种指令，电机 控制器响应并反馈，实时调整驱动电机输出，以实现整车的 怠速、前行、倒车、停车、能量回收以及驻坡等功能。电机 控制器另一个重要功能是通信和保护，实时进行状态和故障 检测，保护驱动电机系统和整车安全可靠运行。
第四章 驱动电机及控制系统
2.电动汽车对驱动电机性能的要求
由于存在电刷、 换向器等易损件, 所以必须进行定期维护 或更換。
第四章 驱动电机及控制系统
2.新能源汽车直流电动机的性能要求 （1）低能耗性
为了延长一次充电续驶里程以及抑制电动机的温升、 尽量 保持低损耗和高效率成为直流电动机的重要特性 。 近年来, 由 于稀土系列永磁体的研究开发, 直流电动机的效率已明显提高, 能耗明显减低。 （2）环境适应性
直流电动机作为新能源汽车的驱动电机时, 与在室外使用时 的环境大致相同, 所以要求在设计时充分考虑密封的问题, 防止 灰尘和水汽侵入电动机, 另外还要考虑电动机的散热性能。
第四章 驱动电机及控制系统
（3）抗振动性 由于直流电动机具有较重的电枢, 所以在颠簸的路况行驶时,
车辆振动会影响到轴承所承受的机械应力, 对这个应力进行监 控和采取相应的对策是很有必要的。 同时由于振动, 很容易影 响到換向器和电刷的滑动接触, 因此必须采取提高电刷弹簧预 紧力等措施。

哥伦比亚航天飞机视频资料
4.2
4.2.1 推力器
执行机构
推力器是目前航天器控制使用最广泛的执行机构之 一。它根据牛顿第二定律，利用质射排出，产生反作用 推力，这也正是这种装置被称为推力器或喷气执行机构 的原因。当推安装使得推力方向通过航天器质心，则成 为轨道控制执行机构；而当推力方向不过质心，则必然 产生相对航天器质心的力矩，成为姿态控制执行机构。 根据产生推力所需能源的形式不同，质量排出型推 力器可以分为冷气推力器、热气推力器和电推力器。
加速度计
加速度计是用于测量航天器上加速度计安装点的绝对 加速度沿加速度计输入轴分量的惯性敏感器。虽然目前加 速度计没有广泛用于航天器的姿态稳定和控制，但它是航 天器导航系统中重要的器件。 加速度计的种类很多，有陀螺加速度计、摆式加速度 计、振动加速度计、石英加速度计等。
4.1.6
磁强计
磁强计是以地球磁场为基准，测量航天器姿态的敏 感器。磁强计本身是用来测量空间环境中磁场强度的。 由于地球周围每一点的磁场强度都可以由地球磁场模型 事先确定，因此利用航天器上的磁强计测得的信息与之 对比便可以确定出航天器相对于地球磁场的姿态。 磁敏感器根据工作原理不同可以分为感应式磁强计 和量子磁强计两种。
4.1.4 陀螺 陀螺是利用一个高速旋转的质量来敏感其自旋轴在 惯性空间定向的变化。 陀螺具有两大特性，即定轴性和进动性。 定轴性就是当陀螺不受外力矩作用时，陀螺旋转轴 相对于惯性空间保持方向不变； 进动性就是当陀螺受到外力矩作用时，陀螺旋转轴 将沿最短的途径趋向于外力矩矢量，进动角速度正比于 外力矩大小。
姿态敏感器小结
在实际的航天器姿态控制系统中，各种敏感器单独使 用一般是不能满足要求的，需要多种多个姿态敏感器组 合使用，形成一个姿态测量系统。原因主要有三方面：

面临的挑战与问题
安全问题
随着辅助设备自动控制技术的广 泛应用，网络安全问题日益突出 ，如何保障设备的安全稳定运行 成为亟待解决的问题。
技术标准不统一
目前辅助设备自动控制技术标准 尚未统一，导致不同设备间的兼 容性和互操作性存在困难。
技术更新换代快
随着技术的不断发展，辅助设备 自动控制技术更新换代速度加快 ，如何保持技术的领先地位和持 续创新成为挑战。
利用传感器采集数据，通过通信协议将数据 传输至控制装置进行处理。
人机交互
通过界面显示系统状态、参数等信息，便于 操作人员进行监控和调整。
D
02 辅助设备自动控制系统设计
系统设计原则
可靠性原则
系统应能在各种工作环 境下稳定运行，具备抗 干扰能力和故障恢复能 力。
经济性原则
系统设计应考虑成本效 益，选择性价比高的硬 件和软件。
智能家居控制系统
总结词
智能家居控制系统是辅助设备自动控制的另一重要应用领域，通过智能化控制技术，实现家居设备的 互联互通、远程控制和自动化操作。
详细描述
智能家居控制系统利用物联网、云计算和人工智能等技术，将家居设备与智能终端进行连接，实现设 备的远程控制、定时任务和语音识别等功能。通过智能家居控制系统，用户可以更加方便地管理家居 设备，提高生活品质和舒适度。
将各个硬件和软件模块进行集成，构 建完整的控制系统。
系统调试
对控制系统进行测试和调整，确保系 统正常运行并满足控制要求。
控制系统优化
控制算法优化
通过对控制算法的改进和优化，提高控制系统的性能和响应速度。
系统参数优化
调整系统参数，使控制系统在各种工况下都能达到最优的控制效果。
04 辅助设备自动控制应用案例