電子節(jié)氣門非線性智能控制研究.pdf

1、電子節(jié)氣門產(chǎn)品自20世紀(jì)80年代問世以來，已逐漸應(yīng)用到各種中、高級(jí)轎車中。相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械式節(jié)氣門，電子節(jié)氣門系統(tǒng)能根據(jù)駕駛員的駕駛意圖以及整車行駛狀況確定節(jié)氣門的最佳開度，保證車輛具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，并能夠?yàn)橹苿?dòng)防抱死(ABS)、滑移率控制(ASR)和巡航控制(CCS)等電子功能的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)，從而提高安全性和乘坐舒適性。同時(shí)，對(duì)于混合動(dòng)力汽車，為了實(shí)現(xiàn)能量的管理和分配，電子節(jié)氣門也成為了必然的選擇。本文對(duì)電子節(jié)氣門系統(tǒng)進(jìn)行

2、了研究和開發(fā)，為電子節(jié)氣門在HS305混合動(dòng)力轎車上的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，主要工作和結(jié)論如下： 1)分析了電子節(jié)氣門的基本結(jié)構(gòu)和控制原理，探討了電子節(jié)氣門系統(tǒng)中存在的三種非線性因素及其成因，建立了電子節(jié)氣門系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，包括節(jié)氣門機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊、PWM驅(qū)動(dòng)模塊以及位置傳感器模塊。 2)通過試驗(yàn)方法確定電子節(jié)氣門系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)，并對(duì)節(jié)氣門位置傳感器輸出電壓進(jìn)行了標(biāo)定，結(jié)果表明：兩冗余傳感器輸出電壓具有互補(bǔ)特

3、性，輸出電壓之和等于供電電壓。 3)設(shè)計(jì)了PID控制、模糊控制和滑模變結(jié)構(gòu)控制三種控制策略，利用MATLAB/Simulink和Stateflow建立電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)仿真模型，三種控制策略的離線仿真比較表明：PID控制和模糊控制對(duì)目標(biāo)信號(hào)的跟蹤能力較差，滑模變結(jié)構(gòu)控制可以精確地控制節(jié)氣門開度。 4)最后利用MicroAutobox開發(fā)平臺(tái)和dSPACE軟件進(jìn)行電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)快速原型試驗(yàn)，驗(yàn)證了滑模變結(jié)構(gòu)控制方法的合