[发明专利]车辆空气质量PWM波自适应控制系统

说明书

车辆空气质量PWM波自适应控制系统。本发明控制系统设计有手动/自动/应急三种工作状态，当控制系统接收到报警信号时，启动系统选择进入防护状态，将车厢内外的差压值信号作为反馈值，自适应的输出PWM波信号对风机的转速进行调节，运用PWM波控制方法控制风机的转速，有利于提高系统的稳定性，进而调节车内的空气量，使得车厢内外的差压值维持在稳定的范围内，保证外部受染空气不会通过门窗进入车辆内部，给车内乘员提供一个安全、无污染的空间。

技术领域

本发明属于车辆防护系统领域，具体为一种车辆空气质量PWM波自适应控制系统。

背景技术

我国现有的车辆空气质量自适应控制系统能够接收环境的监测和报警信号，具有手动/自动两种工作模式，当接到上级预警信号或接收到报警信号时，启动系统进入防护状态并发出声光报警信号，依据车厢内外的差压值来调整风机的转速，进而调节车内的空气量，使得车厢内外的差压维持在稳定的工作状态。

目前，现有的车辆空气质量自适应控制系统存在以下缺点：第一，对风机转速的控制不够稳定，将风机稳定在规定超压范围内的时间较长、超调量较大；第二，对车厢内外的差压测量误差较大，系统的抗干扰能力有待提高；第三，系统缺少安全性冗余设计，一旦系统意外瘫痪无法正常启动时，车内乘员将会受到外界有毒、有害气体的侵袭，无法保证车内乘员的安全性。

发明内容

本发明目的是提供一种车辆空气质量PWM波自适应控制系统，主要用于接收环境的监测和报警信号，手动/自动/应急启动系统进入防护状态，实时监测并显示车厢内外的差压，发出声光报警信号并自适应调节风机转速，使得车厢内外的差压值维持在稳定的范围内。实现：1、降低车厢内外差压值的测量误差，提高系统的抗干扰能力；2、提高系统建立超压过程的稳定性，降低超压波动幅度和超调量；3、系统增加安全性冗余设计，为提高乘员的安全性，系统因意外瘫痪后，仍能为车内乘员提供一个安全、无污染的工作空间。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种车辆空气质量PWM波自适应控制系统，包括控制装置和安装于车辆上的数字式的差压传感器及风机、过滤装置。

所述控制装置包括机壳，所述机壳上设有电连接器、液晶显示屏、电源指示灯、电源开关、手动状态指示灯、自动状态指示灯、模式选择开关、应急指示灯、电位器调节旋钮、紧急制动按钮及语音播报器；所述机壳内安装滤波器、电源管理模块、主控制器、功率调节模块及语音报警驱动电路板。

具体控制过程如下：

外部电源通过滤波器连接电源管理模块，打开电源开关，外部电源通过滤波器连接电源管理模块控制电源指示灯亮；主控制器设有手动/自动/应急三种工作状态。

当模式选择开关选择手动工作，主控制器置于手动工作状态，控制电源管理模块给系统内的各模块供电和控制手动状态指示灯亮；主控制器依据差压传感器输出的差压信号值，结合模糊PID算法自适应输出变占空比的PWM波给功率调节模块，功率调节模块输出控制信号调节风机转速，使得车厢内外的压差维持在规定的动态范围内；主控制器控制液晶显示屏上动态显示当前车厢内外的差压值及控制器内各模块的工作状态。

当模式选择开关选择自动工作模式，主控制器置于自动工作状态，此时主控制器进入低功耗状态、并控制自动状态指示灯亮；当主控制器接收到安装于车辆上的环境监测探头的报警信号时，控制电源管理模块给控制系统内的各模块供电、同时输出信号至语音报警驱动电路板，通过语音播报器实现语音报警，此时主控制器从低功耗模式进入工作状态，依据差压传感器输出的差压信号值，结合模糊PID算法自适应输出变占空比的PWM波给功率调节模块，功率调节模块输出控制信号调节风机转速，使得车厢内外的压差维持在规定的动态范围内；主控制器控制液晶显示屏上动态显示当前车厢内外的差压值及控制器内各模块的工作状态；当报警信号停止后，主控制器自动进入低功耗状态。