单元十一汽车微机控制系统介绍
微机硬件系统的各主要部件介绍
微机硬件系统的各主要部件介绍如下：
1.中央处理器（CPU）：是微型计算机最重要的组成部分，它负责执行所有指令，控制
计算机的运行。
CPU通常由控制单元、算术逻辑单元、寄存器等组成，其中控制单元负责从内存中取出指令并执行，算术逻辑单元负责进行算术和逻辑运算。
2.存储器（Memory）：用于存储程序和数据，通常分为随机存取存储器（RAM）和只
读存储器（ROM）。
RAM是临时存储器，可以随时读写，ROM则是只读存储器，存储的内容无法被修改。
3.输入设备：用于将数据或信息输入计算机，例如键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
4.输出设备：用于将计算机处理的数据或信息输出，例如显示器、打印机、扬声器等。
5.存储设备：用于长期存储数据和程序，例如硬盘、光盘、U盘等。
6.总线：用于将各部件连接起来，使它们能够相互通信和交换信息。
除了上述部件之外，还有一些辅助部件，如时钟芯片、电源、扩展卡等。
时钟芯片用于控制计算机内部的时钟，电源提供计算机所需的电能，扩展卡用于扩展计算机的功能和性能。
以上是微机硬件系统的主要部件介绍，这些部件共同工作，使计算机能够完成各种计算、处理和存储任务。
ECU基础知识
ECU--汽车电子控制系统的核心技术一、ECU的定义及主要厂家ECU原来指的是engine control unit，即发动机控制单元，特指电喷发动机的电子控制系统。
但是随着汽车电子的迅速发展，ECU的定义也发生了巨大的变化，变成了electronic control unit即电子控制单元，泛指汽车上所有电子控制系统，可以是转向ECU，也可以是调速ECU，空调ECU等，而原来的发动机ECU 有很多的公司称之为EMS，engine management system。
随着汽车电子自动化程度的越来越高，汽车零部件中也出现了越来越多的ECU参与其中，线路之间复杂程度也急剧增加。
为了使电路简单化，精细化，小型化，汽车电子中引进了CAN总线来解决这个问题。
因为CAN总线能将车辆上多个ECU之间的信息传递形成一个局域网络。
有效的解决线路信息传递所带来的复杂化问题。
目前博世，德尔福，电装，大陆的VDO等都是汽车ECU行业的领导者。
二、ECU的基本组成简单地说，ECU由微机和外围电路组成。
而微机就是在一块芯片上集成了微处理器（CPU），存储器和输入／输出接口的单元。
ECU的主要部分是微机，而核心部件是CPU。
输入电路接受传感器和其它装置输入的信号，对信号进行过滤处理和放大，然后转换成一定伏特的输入电平。
从传感器送到ECU输入电路的信号既有模拟信号也有数字信号，输入电路中的模／数转换器可以将模拟信号转换为数字信号，然后传递给微机。
微机将上述已经预处理过的信号进行运算处理，并将处理数据送至输出电路。
输出电路将数字信息的功率放大，有些还要还原为模拟信号，使其驱动被控的调节伺服元件工作。
，例如继电器和开关等。
因此，ECU实际上是一个“电子控制单元”（Electronic Control Unit），它是由输入处理电路、微处理器（单片机）、输出处理电路、系统通信电路及电源电路组成，的结构如图1所示图1详细的来说，ECU一般由CPU，扩展内存，扩展IO口，CAN/LIN总线收发控制器，A/D D/A转换口（有时集成在CPU中），PWM脉宽调制，PID控制，电压控制，看门狗，散热片，和其他一些电子元器件组成，特定功能的ECU还带有诸如红外线收发器、传感器、DSP数字信号处理器，脉冲发生器，脉冲分配器，电机驱动单元，放大单元，强弱电隔离等元器件。
一、汽车电子控制单元（ECU）原理汽车发动机电控系统由信号输入装置
一、汽车电子控制单元（ECU）原理汽车发动机电控系统由信号输入装置（传感器）、电子控制单元（ECU）和执行器三部分组成（如图1所示）。
电子控制单元又称为电子控制器，俗称电脑（一般简写为ECU、发动机控制模块MCU、EEC 或者PCM），是发动机电控系统的核心部件。
其功能是根据各种传感器和控制开关输入的信号参数，对喷油量、喷油时刻和点火时刻、怠速控制、进气控制、排放控制、自诊断失效保护和备用控制系统等进行控制。
ECU 主要由输入回路、模拟/数字（A/D）转换器、微机和输出回路4部分组成（如图2所示）。
输入回路主要指从传感器来的信号，首先进入输入回路。
在输入回路里，对输入信号进行预处理，一般是在去除杂波和把正弦波变为矩形波后，再转换成输入电平。
A/D转换器功用将模拟信号转换为数字信号后再输入微机。
如果传感器输出的是脉冲（数字）信号，经过输入回路处理后可以直接进入微机。
电子控制单元是发动机电控系统的核心。
他能根据需要，把各种传感器送来的信号，按内存的程序对数据进行运算处理，并把处理结果送往输出回路。
输出回路的作用是将微机发出的指令，转变成控制信号来驱动执行器工作。
输出回路一般起着控制信号的生成和放大等作用。
在发动机运转过程中，ECU 根据发动机控制系统的各传感器送来的信号，判断发动机当前所处的运行工况和工作条件，并从ROM 中查取相应的控制参数数据，经中央处理器（CPU）的计算和必要的修正后，输出相应的控制信号，控制发动机运转。
电子控制单元的简要工作过程如下：（1）发动机起动时，ECU 进入工作状态，某些程序从ROM 中取出，进入CPU。
这些程序可以用来控制点火时刻、燃油喷射和怠速等。
（2）通过CPU 的控制，指令逐个地进行循环执行。
执行程序中所需要的发动机信息，来自各个传感器。
（3）从传感器来的信号，首先进入输入回路进行处理。
如果是数字信号，则直接经I/O 接口进入微机；如果是模拟信号，则经A/D 转换器转换成数字信号后才经I/O接口进入微机。
汽车电子控制系统由那些部分组成
汽车电子控制系统主要由传感器，汽车电子控制系统主要由传感器，控制单元控制单元和执行器三部分组成。
根据控制功能不同，汽车电子控制系统可为动力性，汽车电子控制系统可为动力性，经济与排放经济与排放性，安全性，舒适性，操纵性，通过性和信息控制系统七种类型。
根据汽车总体结构，汽车电子控制系统可分为发动机电子控制系统，底盘电子控制系统，车身电子控制系统和综合控制系统四大类。
（1）汽车发动机电子控制系统。
它主要包括；电子控制发动机燃油喷射系统（EFI ）,空燃比反馈控制系统（AFC ）,怠速控制系统（ISC ）,断油控制系统，燃油蒸汽回收控制系统，排气再循环控制系统，加速踏板控制系统（EAP ），微机控制点火系统（MCI ），发动机爆震控制系统（EDC ），进气控制系统，进气控制系统，增压控制系统和汽增压控制系统和汽车巡航控制系统（CCS ）第二代车载故障诊断系统（OBD-11）等。
（2）汽车底盘电子控制系统。
它主要包括；电子控制自动变速系统（ECT ），防抱死控制系统（ABS ），电子控制制动力分配系统制制动力分配系统（（EBD ），电子控制制动辅助系统（EBA ），动态稳定控制系统（DSC ），驱动防滑控制系统（ASR ），电子控制动力转向系统（EPS ），电子控制悬架系统（ECS ），轮胎气压控制系统（TPC ），等。
（3）汽车车身电子控制系统。
它主要包括；辅助防护安全气nan 系统（SRS ），安全带张紧控制系统（STTS ），车辆保安系统（VESS ），中央门锁控制系统（CLCS ），前照灯控制与清洗系统（HAW ），刮水器与清洗器控制系统（WWCS ），座椅调节系统（SAMS ）。
（4）汽车综合控制系统。
它主要包括；维修周期显示系统（LSID ），液面与磨损监控系统液面与磨损监控系统（（FWMS ），车载计算机（OBC ），车载电话（CPH ），交通控制与通信系统（TCIS ），信息显示系统（IDS ），控制器区域网络系统（CAN ），自动空调系统（ACS ），雷达车距控制系统，倒车防撞报警系统（PWS ），等。
汽轮机控制系统
汽轮机控制系统包括汽轮机的调节系统、监测保护系统、自动起停和功率给定控制系统。
控制系统的内容和复杂程度依机组的用途和容量大小而不同。
各种控制功能都是通过信号的测量、综合和放大，最后由执行机构操纵主汽阀和调节阀来完成的。
现代汽轮机的测量、综合和放大元件有机械式、液压式、电气式和电子式等多种，执行机构则都采用液压式。
调节系统用来保证机组具有高品质的输出，以满足使用的要求。
常用的有转速调节、压力调节和流量调节3种。
①转速调节：任何用途的汽轮机对工作转速都有一定的要求，所以都装有调速器。
早期使用的是机械式飞锤式离心调速器，它借助于重锤绕轴旋转产生的离心力使弹簧变形而把转速信号转换成位移。
这种调速器工作转速范围窄，而且需要通过减速装置传动，但工作可靠。
20世纪50年代初出现了由主轴直接传动的机械式高速离心调速器，由重锤产生的离心力使钢带受力变形而形成位移输出。
图 1 [液压式调速器]为两种常用的液压式调速器的工作原理图[液压式调速器]，汽轮机转子直接带动信号泵(图1a[液压式调速器])或旋转阻尼（图1b[液压式调速器]），泵或旋转阻尼出口的油压正比于转速的平方，油压作用于转换器的活塞或波纹管而形成位移输出。
②压力调节：用于供热式汽轮机。
常用的是波纹管调压器（图 2 [波纹管调压器]）。
调节压力时作为信号的压力作用于波纹管，使之与弹簧一起受压变形而形成位移输出。
③流量调节：用于驱动高炉鼓风机等流体机械的变速汽轮机。
流量信号通常用孔板两侧的压力差(1-2)来测得。
图3 [压差调节器]是流量调节常用压差调节器波纹管与弹簧一起受压变形而将压力差信号转换成位移输出。
汽轮机除极小功率者外都采用间接调节，即调节器的输出经由油动机（即滑阀与油缸）放大后去推动调节阀。
通常采用的是机械式（采用机械和液压元件）调节系统。
而电液式（液压元件与电气、电子器件混用）调节系统则用于要求较高的多变量复合系统和自动化水平高、调节品质严的现代大型汽轮机。
机车微机控制系统概述
第六章机车微机控制系统第一节机车微机控制系统概述一、微机控制系统的基本概念和特点微机控制系统一般都具有三个要素，即控制对象、信息处理机构、执行机构控制目标；信息处理机构将目标值和实际情况进行比较、运算，给执行机构控制对象出动作指令；执行机构根据接收到的动作指令进行调节，以求达到或尽员接近控制目标。
图6一1所示为控制系统示意图。
控制系统有开环控制和闭环控制之分。
在开环控制中，输出信号不反馈到信息处理机构；在闭环控制中，信息处理机构是根据给定目标与输出反馈信号的差值来进行控制的。
毫无疑问，闭环控制比开环控制易于稳定并具有较高的精度。
一个复杂的控制系统可以由多个闭环系统组合而成，如速度环、电流环、电压环等。
例如，55型电力机车微机控制系统，不论是在正常工况下还是在故障工况下，都采用闭环控制，由系统自动调节，从而减轻了司机的劳动强度，简化了司机的操作程序。
在电力机车上，微机的控制目标主要是电机电枢电流和机车速度，信息处理机构是微型计算机，执行机构是晶闸管变流装置。
即微机根据司机给定的手柄级位以及实际机车速度来调节晶闸管的触发角，从而使机车稳定运行在司机希望的工况。
我国558型电力机车是国产电力机车中首次采用微机控制的车型。
以往的机车都采用模拟控制，如553、554改和55：型机车等，它们都是采用以运算放大器为基础的模拟控制方式。
随着电力电子技术、半导体集成技术的发展和控制要求的提高，用微机控制来取代模拟控制是牵引动力技术发展的必由之路，它标志着机车控制技术水平上升到了新阶段。
与膜拟控制相比，微机控制有以下特点：(l）微机控制系统不仅需要有硬件，而且必须有软件，而模拟控制中左右硬件。
硬件是指各种能完成一定功能的电子插件，是看得见摸得着的。
软件是指为实现一定功能而*制的程序，它通常存储在断电也能保存的器件（如 EPROM、ROM）中，是一串由0和1构成的代码。
软件又分系统软件和应用软件。
对用户来讲，主要是根据需要编制应用软件。
微机控制系统与应用图文
微机控制系统与应用图文一、前言随着计算机技术的发展，微机控制系统在各个领域中得到了广泛应用。
本文将从概念、组成、分类、特点以及应用等方面对微机控制系统进行详细介绍，并结合图文进行展示。
二、概念微机控制系统是指以单片机或微处理器为核心，配合运算放大器、电源自动控制、接口电路及相关传感器等智能化硬件，通过编程实现自动化控制或智能控制的一种系统。
三、组成微机控制系统主要由以下几部分组成：1.微处理器：作为微机控制系统的中央处理器，负责对各种输入信号进行处理，并向外部输出控制信号。
2.存储器：包括程序存储器和数据存储器，用于存储控制程序及相关数据。
3.接口电路：用于连接外部设备，如传感器、执行机构等，完成与外部的数据交换。
4.人机界面：包括显示器、按键和通讯接口，用于人机交互。
四、分类根据其功能用途，微机控制系统分为工控机、嵌入式系统、家用电器控制系统、汽车电子控制系统等。
1.工控机：适用于工业、医疗、交通等领域，具有稳定可靠、高性能、高精度等特点。
2.嵌入式系统：适用于家电、手机、仪器仪表等领域，具有体积小、功耗低、价格低廉等特点。
3.家用电器控制系统：适用于家用电器控制，如洗衣机、空调等，具有多功能、低功耗等特点。
4.汽车电子控制系统：是一种典型的嵌入式系统，应用于汽车中的控制模块，如发动机控制模块、制动控制模块等。
五、特点微机控制系统具有以下几个特点：1.精准控制：微机控制系统可以实现精确控制，根据不同的需求对各种输入信号进行处理，并向外部输出控制信号。
2.自适应能力：微机控制系统具有自适应能力，可以根据不同的工作环境和工作条件，对控制策略进行智能调整。
3.稳定可靠：微机控制系统具有稳定可靠的特点，可以在恶劣的环境下长时间稳定运行。
4.扩展性强：微机控制系统具有扩展性强的特点，可以根据不同的需求，进行功能扩展。
六、应用微机控制系统已广泛应用于各个领域中，包括工业自动化、家电控制、汽车电子等领域，以实现自动化控制、智能化控制等多种应用。
计算机控制系统介绍
• 多级控制系统（MCS）
在现代生产企业中，不仅需要解决生产过程的在线控 制问题，而且还要求解决生产管理问题，每日生产品种、 数量的计划调度以及月季计划安排，制定长远规划、预 报销售前景等，于是出现了多级控制系统。 DDC级主要用于直接控制生产过程，进行PID或前馈 等控制；SCC级主要用于进行最佳控制或自适应控制或 自学习控制计算，并指挥DDC级控制同时向MIS（管理 信息系统）级汇报情况。DDC级通常用微型计算机， SCC和MIS级一般用小型计算机或高档微型计算机。
计算机控制系统
课程安排：
学习方式：课堂学习、课堂讨论、课程实验； 学习内容：课堂知识（课件，网络学堂下载）、
文献调研、习题、实验；
课后习题要求：每章课程学习完成后的下一周，
提交该章的习题作业，要求作业采用手写纸稿；
考试形式：考查，包括参加课堂学习和讨论、课
程实验，提交实验报告。
2
参考书籍
27
DCS在热电厂的应用
电厂管理计算机
厂级
1号机组计算机
2号机组计算机
3号机组计算机
单元 机组级
锅炉 控制
汽轮机 控制
局部 控制
程序 控制
制粉 控制
水处理 功能群 控级 控制
驱动器、 控制器群
执行级
被控过程
28
• 现场总线网络控制系统（FCS, fieldbus control system）
FCS为新型网络集成式全分布控制系统，它 将操作站、现场智能仪表以及其它信息资源作为网 络中的节点，将原来封闭、专用的系统变成开放、 标准的系统，从过程控制走向了过程管理。现场总 线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向 传输、多分支结构的通信网络。 现场总线系统具有以下技术特点：①系统开 放；②标准统一，互可操作性与可用性；③全数 字，现场设备的智能化与功能自治性；④系统结 构的高度分散；⑤对现场环境的适应性。
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单元十一汽车微机控制系统介绍
汽车微机控制系统是指通过微处理器控制汽车各个系统的一种技术。
它利用微处理器芯片作为控制核心，通过各种传感器采集车辆的运行信息，再通过执行器驱动汽车各个部件，实现汽车的各种功能，如发动机控制、
制动系统、稳定系统、车身控制等。
汽车微机控制系统的核心部件是微处理器，它负责接收传感器采集到
的各项数据，并根据预设的控制算法进行计算和判断，最后控制相应的执
行器工作。
微处理器主要负责处理电脑程序和控制信号，它的速度和性能
直接影响到汽车微机控制系统的稳定性和可靠性。
传感器是汽车微机控制系统中的关键部件之一，它负责采集车辆各个
部位的数据，如发动机转速、车速、刹车压力等。
根据采集到的数据，微
处理器可以判断车辆当前的状态，并根据需要作出相应的控制决策。
常见
的传感器包括转速传感器、压力传感器、温度传感器等。
执行器是汽车微机控制系统中用于驱动各个部件的部件，它通过接收
微处理器的控制信号来实现对各个部件的控制。
例如，发动机控制系统中
的喷油器就是一个执行器，它通过微处理器的控制信号来控制喷油的时间
和量，从而实现对发动机燃油的控制。
执行器的种类繁多，包括电动机、
电磁阀、继电器等。
汽车微机控制系统的控制算法是实现系统功能的关键，它根据采集到
的数据进行计算和判断，然后产生相应的控制信号，控制相应的执行器工作。
控制算法的设计需要考虑各种因素，如车辆的动力性能、燃油经济性、安全性等。
现代汽车微机控制系统通常采用PID（Proportional
Integral Derivative）控制算法，它可以根据误差的大小和变化率进行
控制。
同时，还可以根据不同的驾驶模式和不同的环境条件进行控制参数
的调整。
汽车微机控制系统的优点是可以实现对汽车各个部件的精确控制，提
高驾驶安全性和舒适性。
例如，通过微机控制系统可以对发动机进行精确
控制，提高燃烧效率，减少排放物的产生；通过微机控制系统可以对制动
系统进行精确控制，提高制动的响应速度，保证行车安全等。
此外，汽车
微机控制系统还可以通过软件升级等方式更新控制算法，不断优化汽车性能，提高用户体验。
然而，汽车微机控制系统也存在一些问题，例如对传感器和执行器的
故障容易引起系统失灵，需要进行及时维护和检修；此外，汽车微机控制
系统也容易受到外部电磁干扰的影响，可能导致系统性能下降甚至整个系
统崩溃。
因此，在设计和制造汽车微机控制系统时，需要采用可靠性高的
电子元器件和抗干扰能力强的设计方案，确保系统的可靠性和稳定性。
综上所述，汽车微机控制系统是一种基于微处理器的汽车控制技术，
它通过微处理器的计算和控制，实现对汽车各个部件的精确控制。
它的核
心部件是微处理器、传感器和执行器，其中微处理器负责数据处理和控制
信号的发出，传感器负责采集数据，执行器负责控制汽车各个部件的运作。
汽车微机控制系统可以提高汽车的性能、安全性和舒适性，但也需要注意
系统的可靠性和稳定性。