Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Синтез управления двигателем внутреннего сгорания на основе экспериментальных данных Чиркин Сергей Юрьевич

Синтез управления двигателем внутреннего сгорания на основе экспериментальных данных
<
Синтез управления двигателем внутреннего сгорания на основе экспериментальных данных Синтез управления двигателем внутреннего сгорания на основе экспериментальных данных Синтез управления двигателем внутреннего сгорания на основе экспериментальных данных Синтез управления двигателем внутреннего сгорания на основе экспериментальных данных Синтез управления двигателем внутреннего сгорания на основе экспериментальных данных
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Чиркин Сергей Юрьевич. Синтез управления двигателем внутреннего сгорания на основе экспериментальных данных : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06 / Чиркин Сергей Юрьевич; [Место защиты: Моск. гос. индустр. ун-т].- Москва, 2010.- 164 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/2239

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Особенности управления двигателями внутреннего сгорания 9

1.1 Инжекторный двигатель как объект управления 9

1.2. Методы автоматического управления двигателями внутреннего сгорания 16

1.2.1 Краткий исторический обзор 16

1.2.2 Классификация методов построения систем управления ДВС 21

1.3 Особенности микропроцессорных систем управления двигателями внутреннего сгорания 25

1.4. Актуальные проблемы управления ДВС 28

Глава 2. Математическое моделирование ДВС 31

2.1 Рабочее тело и его свойства 31

2.1.1 Химические реакции при сгорании топлива 31

2.1.2 Теплота сгорания топлива и топливовоздушных смесей 35

2.2 Процесс впуска и газообмена 37

2.2.1 Давление и температура окружающей среды 41

2.2.2 Давление остаточных газов 42

2.2.3 Температура остаточных газов 43

2.2.4 Температура подогрева свежего заряда 43

2.2.5 Давление в конце впуска 44

2.2.6 Коэффициент остаточных газов 46

2.2.7 Температура в конце впуска 46

2.2.8 Коэффициент наполнения 47

2.3 Процесс сжатия 48

2.4 Процесс сгорания 51

2.5 Процесс расширения 56

2.6 Процесс выпуска 58

2.7 Кинематика кривошипно-шатунного механизма 60

Глава 3. Синтез программной модели системы управления двигателем внутреннего сгорания 68

3.1 Синтез управления двигателем внутреннего сгорания в режиме холостого хода 68

3.1.1 Модель на базе нечетких алгоритмов Сугено 71

3.1.2 Модель на основе нейронных сетей 78

3.1.3 Оценка адекватности моделей реальной системе 80

3.2. Реализация модели двигателя внутреннего сгорания как объекта управления 84

3.2.1 Методика сбора и подготовки данных 85

3.2.2 Моделирование двигателя внутреннего сгорания как объекта управления на основе экспериментальных данных 92

3.2.3 Оценка адекватности модели реальной системе 99

Глава 4. Аппаратная реализация системы управления двигателем внутреннего сгорания 104

4.1 Разработка (проектирование) электронного блока управления 104

4.1.1 Выбор микроконтроллера для электронного блока управления 104

4.1.1.1 Структура и функционирование микроконтроллера 106

4.1.1.2 Способы адресации и система команд 108

4.1.1.3 Служебные и периферийные модули 113

4.1.1.4 Методы программирования микроконтроллера 118

4.1.2 Принципиальная схема и макет печатной платы 118

4.2 Разработка (проектирование) программатора электронного блока управления 121

4.2.1 Выбор микроконтроллера для программатора ЭБУ 121

4.2.1.1 Структурная схема АТ89С5131 121

4.2.1.2 Состав и характеристики микроконтроллера 123

4.2.2 Принципиальная схема и макет печатной платы 125

Заключение 129

Список литературы 132

Приложение

Введение к работе

Актуальность темы. В настоящее время возрастают технико-экономические и экологические требования к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) и особенно к системам их управления. Несмотря на известные достижения в двигателестроении, до сих пор нет модели ДВС как объекта управления, а также модели системы управления (СУ) ДВС, основным элементом которой является двигатель. Существует ряд математических моделей, которые описывают физические и химические процессы, происходящие в двигателе, но для совершенствования такого процесса, как управление двигателем, требуется математическая модель, адекватно отражающая его динамические свойства. В современной литературе существует ограниченное количество работ, рассматривающих ДВС с точки зрения теории управления. Также, известные математические модели двигателя содержат параметрические и структурные неопределенности и не всегда адекватно отображают процессы, происходящие в двигателе.

Двигатель внутреннего сгорания как объект управления является нелинейной нестационарной стохастической системой. Он функционирует в различных режимах и подвергается постоянному воздействию внешних возмущений, изменяющихся во времени произвольным образом.

Все современные ДВС работают под управлением электронных систем управления двигателем (ЭСУД), в основе которых лежат микропроцессорные системы управления (МПСУ). Управляющие воздействия в данном случае рассчитываются на основе трехмерных таблиц, записанных в ПЗУ системы. Эти таблицы формируются экспериментальным путем на этапе калибровки двигателей. Такой способ управления объясняется высокой сложностью ДВС как объекта управления. Отмеченные выше сложности делают использование трехмерных управляющих таблиц оправданным и наименее ресурсоемким с точки зрения вычислительной мощности блоков управления и сложности алгоритмов. Однако в таком случае управляющие воздействия не являются оптимальными ввиду, во-первых, разброса технологических параметров при изготовлении конкретного двигателя, во-вторых, поскольку управляющее воздействие рассчитывается посредством аппроксимации табличных значений. При этом определяющими факторами выступают как разрядность самой таблицы, так и производительность микропроцессора, используемого в ЭСУД.

Принимая во внимание значимость ДВС для современного общества, ужесточение экологических норм, проблемы экономии топливно-энергетических ресурсов, а также проблемы безопасности автотранспорта, связанные с отказоустойчивостью ДВС и особенно систем их управления, можно сказать, что задача эффективного управления этим объектом является актуальной и представляет интерес, как с теоретической, так и с практической точек зрения.

Цель работы

Целью работы является разработка методики синтеза управления двигателем внутреннего сгорания по экспериментально определенной модели.

Задачи работы

  1. Анализ принципов построения и функционирования современных систем управления ДВС, а также возможностей нечеткой логики и нейросетей для синтеза управления ДВС.

  2. Разработка математической модели ДВС с применением алгоритмов нечеткой логики и нейронных сетей.

3. Экспериментальное подтверждение работоспособности разработанной
модели.

4. Разработка аппратно-программного комплекса, реализующего функции
системы управления двигателем внутреннего сгорания

Объект исследования - бензиновый двигатель, оснащенный электронной системой управления.

Предмет исследования - управление бензиновым двигателем внутреннего сгорания.

Методы исследований. Результаты диссертационной работы получены на основе использования научных положений теории автоматического управления, теории нечеткой логики, нейронных сетей, математической статистики, теории оценивания, численных методов.

Научная новизна:

Разработана методика сбора и обработки экспериментальной информации и подготовки наборов данных для обучения нейро-нечетких сетей и работы с моделью ДВС.

Разработана модель ДВС как объекта управления на основе экспериментальных данных.

Разработана инженерная методика создания модели ДВС как объекта управления на основе экспериментальных данных.

Разработана методика синтеза программного управления ДВС на основе экспериментальной модели.

Практическая ценность:

Разработана универсальная программная модель системы управления ДВС. Модель использует экспериментально полученные данные и не требует использования заводских технических и технологических параметров и характеристик ДВС и устройства управления. Модель позволяет проводить оценку алгоритмов управления ДВС путем отслеживания и записи управляющих воздействий и откликов объекта управления, что снимает необходимость проведения ресурсоемких стендовых испытаний.

Сформулированы требования и определен подход к проектированию универсального электронного блока управления двигателем, реализующего концепцию непрерывного управления. Проведен выбор

микроконтроллера и минимального состава элементов ЭБУ. Разработаны принципиальная электрическая схема и макет печатной платы. Логика работы системы реализует концепции, заложенные в описанной выше модели, и согласуется с ней, что позволяет реализовать функционал единого аппаратно-программного комплекса.

Спроектирован программатор с системным программным обеспечением, что позволяет вести работы с ЭБУ в специальных отладочных режимах, а также формировать микропрограммы системы управления на основе данных моделирования.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены:

- на заседаниях аттестационной комиссии при ежегодной аттестации
аспирантов кафедры «Автоматика, информатика и системы управления» ГОУ
МГИУ;

на IV всероссийской научной конференции «Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB», г. Астрахань - 2009 г.

на конференции молодых ученых на кафедре «Автомобили и двигатели» МГИУ, г. Москва - 2009 г.

на научно-практической конференции «Инновации в условиях развития информационно-коммуникационных технологий», г. Сочи - 2009 г.

- на VIII Международной научно-практической конференции «Молодые
ученые - промышленности, науке и профессиональному образованию:
проблемы и новые решения», г. Москва - 2009 г.

- на семинаре в НИИ ЭЛКАР

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 7 печатных работах, из них две в журналах из списка, рекомендованного ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 139 страницах, содержит список литературы из 83 наименований, 2 приложения. Работа содержит 47 рисунков и 5 таблиц.

Методы автоматического управления двигателями внутреннего сгорания

Первые работы, посвященные применению классической теории автоматического управления к решению задач управления двигателем внутреннего сгорания, появились еще в 70-х годах прошлого века. В основном, работы того времени, посвящены обоснованию целесообразности применения теории автоматического управления в приложении к управлению двигателями внутреннего сгорания [5, 9]. Именно эти работы обозначали основные пути исследований в данной области. Впервые были выделены управляемые и управляющие переменные, предложено использование таких подходов, как стохастическая оценка неизмеряемых величин, статическая и динамическая оптимизация и мультиструктурное управление.

В ранних работах по данной проблематике авторы давали прогнозы широкого применения микропроцессорных систем управления, только появившихся в то время, и лишь начинавших постепенное вытеснение транзисторной техники. Однако, большинство трудов того времени носили более обзорно-аналитический, чем прикладной характер. Это в первую очередь было связано с отсутствием адекватных с точки зрения теории автоматического управления математических моделей, описывавших двигатель внутреннего сгорания.

Такие модели были разработаны в середине семидесятых годов [19]. Это были, так называемые, усредненные модели. Такие модели оперируют средними значениями на всем промежутке измерений внешних и внутренних переменных, динамически изменяющихся во времени. Масштаб времени для расчетов выбирается существенно больший, чем один рабочий цикл двигателя, но значительно меньший, чем необходимо для прогрева холодного двигателя (менее 1000 циклов). При помощи такого выбора временного масштабирования достигается приемлемая точность при описании средних значений изменений наиболее быстро меняющихся переменных работы двигателя. [34, 57].Этот метод позволял обойти существенные нелинейности объекта управления, однако, негативно влиял на качество работы алгоритмов управления, синтезированных на его основе.

Усредненные модели описывали динамику работы двигателя (скорость вращения коленчатого вала, изменение массы топлива, впрыскиваемого в цилиндр) и процесс формирования соотношения воздух/топливо в цилиндре. Также появились динамические модели, описывающие процесс осаждения топлива на стенках впускного коллектора. Наличие моделей, с приемлемой степенью достоверности описывающих процессы, происходящие в двигателе, позволяло применить подходы теории управления к решению задач повышения экономичности двигателя и управления им в специальных режимах. Работы над данной проблематикой велись и в нашей стране [19], однако, основной акцент в них делался на управление двигателями скорее узкоспециального направления (тракторные, танковые и корабельные ДВС), нежели автомобильными двигателями.

Первое поколение электронных систем управления двигателем внутреннего сгорания, разработанных на основе принципов и подходов теории управления было применено на практике более 20 лет назад, с целью снижения токсичности выхлопных газов. Основной задачей разработчиков было эффективное сопряжение двигателя с трехкамерным каталитическим нейтрализатором [23]. Данные системы были основаны на статических зависимостях работы двигателя и незамкнутых моделях его динамики. Внедряемые алгоритмы также были статическими и незамкнутыми. Тот факт, что двигатель является совокупностью взаимосвязанных нелинейных многомерных систем с широким разбросом рабочих диапазонов, существенно снижал точность работы таких алгоритмов. Кроме того, алгоритмы, основанные на статических методах, не учитывали эффекта износа двигателя, существенно влияющего на характеристики его работы, особенно после пробега автомобилем 100-120 тыс. километров.

Постепенно, с развитием автомобилестроения и появлением более сложных двигателей внутреннего сгорания, оснащенных, например, датчиками кислорода, методы управления также претерпевали изменения. Появилась возможность замкнуть контур управления, так как до появления лямбда-зондов автомобили не оснащались датчиками, выдававшими информацию о процессах, происходящих внутри двигателя, и системы управления были разомкнутыми. Введение обратной связи позволило усложнить и улучшить алгоритмы управления, а также отойти от устаревших статических разомкнутых моделей и перейти к более совершенным динамическим и замкнутым линейным моделям [22]. Так как инжекторный двигатель внутреннего сгорания - сложный динамический объект, функционирующий в различных режимах, для управления им целесообразно применять такие методы управления, как адаптивное, самонастраивающееся управление, а также управление в скользящих режимах[4, 35, 41].

Процесс впуска и газообмена

Анализ протекания процесса впуска показывает, что он фактически является сложнейшим процессом наполнения цилиндра двигателя свежим зарядом (топливовоздушной смесью или воздухом). При этом процесс впуска практически состоит из трех принципиально различных периодов (см. рис. 2.1 и 2.2): 1) в первый период, от момента начала открытия впускного клапана (точка г1) до момента закрытия выпускного клапана (точка а ), происходит одновременное наполнение цилиндра свежим зарядом, выпуск отработавших газов и их смешение. Этот период, когда открыты одновременно впускной и выпускной клапаны, называют перекрытием клапанов ( рпка рис. 2.2), и именно в этот период происходит наиболее интенсивный процесс газообмена; 2) период от точки а до точки а при движении поршня к н.м.т. характеризует основной период впуска свежего заряда, продолжение смешения его с отработавшими газами, выравнивание их совместного давления и температуры; 3) в третий период при движении поршня от н.м.т. (точка а) до точки а" происходит одновременно завершение процесса наполнения цилиндра (дозаряд, или обратный выброс) и начало сжатия смеси. Предварительное открытие впускного клапана обеспечивает к моменту прихода поршня в в.м.т. некоторое проходное сечение в клапане, что улучшает наполнение цилиндра двигателя. Кроме того, предварительное открытие впускного клапана используется для продувки двигателей с наддувом, что уменьшает количество остаточных газов и снижает тепловую напряженность камеры сгорания, верхней части цилиндра и поршня. Влияние продувки при предварительном открытии впускного клапана может учитываться в расчетах коэффициентом очистки роч. Величина рт зависит в основном от степени наддува, скоростного режима двигателя и продолжительности периода перекрытия клапанов. Коэффициент очистки, как правило, учитывается только при расчете двигателей с наддувом. При отсутствии продувки коэффициент Фт=\, а при полной очистке цилиндров от продуктов сгорания в период перекрытия клапанов роч =0. Закрытие впускного клапана после н.м.т. позволяет, используя скоростной напор, инерционные и волновые явления во впускной системе, ввести в цилиндр двигателя дополнительную массу свежего заряда, что повышает степень использования рабочего объема цилиндра [30].

Дополнительное наполнение цилиндра после прохода поршнем н.м.т. называется дозарядкой. Влияние дозарядки на параметры процесса впуска может быть учтено в расчете коэффициентом дозарядки рдт. Дозарядка рабочего объема цилиндра свежим зарядом в основном зависит от соответствующего подбора фаз газораспределения (прежде всего от величины угла запаздывания закрытия впускного клапана), длины впускного тракта и частоты вращения коленчатого вала. В современных быстроходных двигателях открытие впускного клапана происходит в среднем за 10 - 35 до прихода поршня в В.М.Т., а закрытие через 40 - 85 после н.м.т. Выпускной клапан закрывается через 10 - 30 после прохода в.м.т. Однако указанные средние пределы открытия и закрытия клапанов по конструктивным соображениям могут быть изменены как в большую, так и в меньшую стороны [14]. Схема фаз газораспределения представлена на рис. 2.2 в виде круговой диаграммы по углу поворота коленчатого вала в увязке с индикаторной диаграммой процессов выпуска и впуска. Следует помнить, что фазы газораспределения, а также основные геометрические размеры и принципиальные компоновочные схемы впускного и выпускного трактов устанавливаются на основе опытных данных и обязательно уточняются при экспериментальной доводке новой модели двигателя. двигателя

При проведении расчетов протекание процесса впуска принимается от точки г до точки а (см. рис. 2.1), причем предполагается мгновенное изменение давления в в.м.т. по линии гг", а в дальнейшем давление принимается постоянным (прямая г "а). После расчета и получения координат точек г, г" и а производится ориентировочное округление по кривой га .При работе двигателя без наддува в цилиндр поступает воздух из атмосферы. В этом случае при расчете рабочего цикла двигателя давление окружающей среды принимается равным ро 0,1 МПа, а температура - Г„=293 К. При работе автомобильных и тракторных двигателей с наддувом воздух поступает в цилиндр из компрессора (нагнетателя), где он предварительно сжимается. В соответствии с этим давление и температура окружающей среды при расчете рабочего цикла двигателя с наддувом принимаются равными давлению р , и температуре Тх воздуха на выходе из компрессора. При наличии промежуточного холодильника воздух из нагнетателя поступает в него, а затем в цилиндр двигателя. В этом случае за давление рх и температуру т окружающей среды принимается давление и температура воздуха за холодильником.

Реализация модели двигателя внутреннего сгорания как объекта управления

Для синтеза программной модели системы управления потребовалась реализация модели ДВС как объекта управления. В данном случае, как и в случае с системой управления, модель создавалась на основе экспериментально полученных данных. Однако если описанная выше модель для режима холостого хода создавалась для автомобильного блока управления BOSCH 7.9.7+ и, соответственно, автомобильного двигателя ВАЗ 2123, то далее работа была продолжена с использованием двигателя мотоцикла КТМ 250 SX-F. Переход от автомобильного двигателя к мотоциклетному обусловлен следующими факторами: 1. Максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя мотоцикла может в несколько раз превышать максимальную частоту для автомобильного двигателя, что накладывает дополнительные требования на разработку системы управления. 2. Требования по точности управляющих воздействий для систем управления мотоциклетными двигателями соответствуют требованиям автомобильных двигателей, либо превышают их.

Таким образом, при синтезе системы учитываются максимальные предъявляемые на сегодняшний день требования, а разработанная методика позволяет синтезировать системы для любых двигателей внутреннего сгорания с электронным управлением.

Сбор данных с контроллера BOSCH 7.9.7+ осуществлялся с помощью программно-аппаратного комплекса SMS-Diagnostics посредством протокола к-line. Данный способ очень удобен, но имеет ряд недостатков: 1. Необходимость наличия аппаратно-программного обеспечения, позволяющего подключаться к диагностической колодке автомобиля и опрашивать блок управления по протоколу k-line. Следует отметить, что протокол k-line стандартизирован только на физическом уровне, и каждый блок управления может по-разному кодировать передаваемую по нему информацию. Таким образом, почти для каждого блока или семейства блоков управления требуется приобретать дополнительный программный модуль, корректно интерпретирующий получаемые данные. Частично исключение составляют блоки, сертифицированные OBD II, где стандартизирован и логический уровень и часть параметров можно отследить без приобретения дополнительного ПО. 2. Блок управления должен иметь диагностическую колодку и поддерживать работу с протоколом k-line. В данном случае, если говорить об автомобильных двигателях и системах управления, то все иностранные автопроизводители на сегодняшний день закладывают поддержку этого протокола де-факто. Однако далеко не все системы управления двигателями отечественных транспортных средств поддерживают работу протокола k-line. Многие просто не имеют соответствующих выходов на диагностической колодке. 3. Протокол k-line низкоскоростной и данные с него поступают с различными интервалами задержки, которые, по наблюдениям, находятся в диапазоне 0,15 — 0,30 сек. Это обусловлено назначением протокола и соответствующей расстановкой приоритетов в алгоритме работы блока управления, поскольку для диагностики неисправности и визуального отслеживания параметров двигателя в реальном времени таких характеристик достаточно.

Система управления двигателем мотоцикла КТМ 250 SX-F не имеет диагностических колодок и не поддерживает работу с протоколом k-line. Ввиду этого сбор осуществлялся следующими методами: 1. Непосредственное подключение АЦП к датчикам и исполнительным механизмам системы управления, что позволило получать информацию о входных сигналах и управляющих воздействиях, а также о реакции объекта управления. 2. Сбор данных с помощью нагрузочного стенда. В данном случае проводились замер и запись мощности на валу двигателя, а также соотношение воздух/топливо.

Выводы АЦП подключались к датчику положения коленчатого вала двигателя (ДПКВ), форсунке впрыска топлива, свече зажигания, датчику положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), аккумулятору. Эксперименты проводились на прогретом двигателе, при температуре окружающей среды +25С. При этом подключение к датчику температуры охлаждающей жидкости не проводилось. Такое решение было принято после консультации со специалистами по тюнингу двигателей и уточнения алгоритмов корректировки управления по температуре. Также это позволило сэкономить и перенаправить часть ресурсов АЦП на сбор данных с остальных датчиков с более высокой точностью. Вопрос точности в данном случае является критичным, поскольку данный двигатель, как и многие мотоциклетные, является высокообротистым и частота вращения коленчатого вала может достигать 15000 об/мин. При этом система сбора данных должна иметь возможность получать информацию о каждом такте работы. При неограниченных ресурсах АЦП желательно снимать информацию со всех датчиков.

Как видно на рис. 3.17, маховик коленчатого вала изготовлен по схеме 24-2 зуба. Здесь необходимо отметить, что существуют и другие системы. Так, например, среди автопроизводителей нашей страны широко распространена схема 60-2. Однако бывают варианты, когда маховик коленчатого вала имеет всего лишь один зуб. Схема изготовления маховика имеет принципиальное значение при переносе системы управления на аппаратную платформу и для ее унификации необходимо учитывать все возможные схемы.

Разработка (проектирование) программатора электронного блока управления

Для загрузки в контроллер ЭБУ программного обеспечения, а также для обеспечения аппаратно-программного согласования с ПК и, в частности, программной моделью потребовалось создания программатора, реализующего данные функции. При разработке также учитывалась необходимость работы в специальных отладочных режимах. В качестве интерфейса подключения был выбран интерфейс usb. Его скорость, а также наличие usb-портов на любом современном компьютере обеспечивают необходимые требования и делают работу более удобной. В качестве управляющего микроконтроллера программатора был выбран микроконтроллер фирмы Atmel АТ89С51. Выбор обусловлен следующими факторами: 1. это недорогой, но достаточно быстродействующий процессор с широко известным ядром 8051, поддерживающий 6 конечных точек при работе с USB-интерфейсом; 2. для реализации схемы требуется минимум дополнительной обвязки; 3. наличие бесплатного ассемблера, компилятора языка С, программатора и драйверов для Windows/Linux; 4. возможность программирования процессора не по SPI, а «напрямую» по USB-каналу. Контроллер АТ89С5131 содержит специальный аппаратный модуль, который позволяет микропроцессору обеспечивать обмен данными по USB-интерфейсу (Рис. 4.6). Для этого необходимы опорные синхроимпульсы с частотой 48 МГц, которые вырабатываются контроллером синхронизации. Эти синхроимпульсы используются для формирования 12 МГц тактовых импульсов из принятого дифференциального потока данных USB и передачи данных на высокой скорости, соответствующей требованиям в USB-устройствам. Формирование синхроимпульсов выполняется цифровой схемой ФАГТЧ (DPLL, Digital Phase Locked Loop). Коэффициент деления задается битами USBCDx регистра USBCLK. Блок последовательного интерфейса (SIE, Serial Interface Engine) выполняет следующие функции: NRZI-кодирование и декодирование данных; Вставку и извлечение бита; Формирование битов проверки на четность (CRC-кодирование и декодирование); Автоматическое формирование сигнала АСК и NACK; ; Идентификацию типа передачи; Контроль адресов; Восстановление синхроимпульса (при помощи DPLL)/ Функциональный интерфейсный модуль (UFI, Universal Function Interface) обеспечивает интерфейс между микропроцессорами и SIE. Он управляет обменом на пакетном уровне с минимальными программными затратами, выполняющими запись и считывание FIFO-буфера конечной точки. Ядро 80С52Х2 (6 тактов на инструкцию) о максимальная частота ядра 40 МГц в режиме XI о Двойной указатель данных о полнодуплексный улучшенный УАГШ( УУАПП) о три 16-разрядных таймера-счетчика: ТО, ТІ и Т2 о 256 байт сверхоперативной памяти 32-кБ встроенной флэш-памяти с внутрисхемным программированием через USB или УАПП кБ ЭППЗУ для загрузочного сектора (3 кБ) и данных (1 кБ) Встроенное расширенное ОЗУ (XRAM): 1024 байт Модуль USB с прерыванием на завершение передачи о Конечная точка 0 для управления передачей : 32 байтный буфер FIFO о 6 программируемых конечных точек с направлениями ввода и вывода и с режимами передачи: массовый, прерывающийся и изохронный Конечные точки 1, 2, 3: 32-байтный буфер FIFO Конечные точки 4, 5: размер буфера FIFO 2 х 64-байта с двойной буферизацией (режим Ping-pong) Конечная точка 6: 2 х 512-байтный буфер FIFO с двойной буферизацией ( режим Ping-pong) о Прерывания по приостановке/возобновлению о Сброс при подаче питания и сброс USB шины о Генерация 48 МГц схемой ФАПЧ для полноскоростного функционирования шины 123 о Разъединение USB шины по запросу микроконтроллера канальный программируемый счетный массив (РСА) с 16-разрядным счетчиком, быстродействующим выходом, сравнением/захватом фронтов, функциями ШИМ и сторожевого таймера Программируемый сторожевой таймер (однократно разрешает после сброса): от 50 мс 6 с при 4 МГц Интерфейс подключения клавиатуры с генерацией прерывания на порте Р1 (8 разрядов) SPI интерфейс (режим главный/подчиненный) 34 линии ввода-вывода вывода для подключения светодиода с программируемым источником тока : 2-6-10 мА типично 4-уровневая система прерываний с приоритетами (11 источников) Режимы холостого хода и экономичный Встроенный генератор 0...32 МГц с аналоговой схемой ФАПЧ для синтеза 48 МГц Стабилизатор напряжения и выход опорного источника : З.ЗВ/4 мА Низкий диапазон напряжения источника питания о 3.0В...3.6В о Максимальный рабочий ток 30 мА (при 40 МГц) о В экономичном режиме потребление 100 мкА Диапазон напряжения питания USB (не доступно в первой версии) о 3.6В...5.5В о Максимальный рабочий ток 30 мА (при 40 МГц) о Ток потребления в экономичном режиме 200 мкА Коммерческий и промышленный температурные диапазоны Корпуса: PLCC52, VQFP64, MLF48, SQ28

Похожие диссертации на Синтез управления двигателем внутреннего сгорания на основе экспериментальных данных