汽油機(jī)怠速滑模控制策略及其SIMULINK實現(xiàn).pdf

1、怠速是汽油機(jī)的一種重要工況，怠速控制是汽油機(jī)控制的最重要內(nèi)容之一。本文研究了如何利用滑?？刂品椒▉韺崿F(xiàn)汽油機(jī)的怠速控制問題。 論文首先綜述了國內(nèi)外研究汽油機(jī)怠速控制的各種先進(jìn)控制策略，并介紹了滑模控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本理論。之后，針對怠速傳遞函數(shù)簡化模型的不足，選擇了丹麥技術(shù)大學(xué)提出的高精度的汽油機(jī)怠速平均值模型，該模型在整個運(yùn)行域上只有2～3％的誤差，對同一汽油機(jī)采用不同進(jìn)氣歧管和噴油系統(tǒng)時也具有相同精度水平。接著，在不同負(fù)載下

2、進(jìn)行怠速仿真，獲得汽油機(jī)怠速穩(wěn)態(tài)工作點；用它離線訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并在SIMULINK下生成BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，在控制仿真中由該BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線計算怠速穩(wěn)態(tài)工作點。然后，論文采用小偏差法對該模型在各穩(wěn)態(tài)工作點進(jìn)行線性化處理，并在SIMULINK下構(gòu)建汽油機(jī)怠速在線仿真模型。 在上述工作基礎(chǔ)上，論文分別研究了三種怠速控制方法：(a)基于趨近率的滑模控制、(b)RBF神經(jīng)滑模控制、(c)基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的等效滑?？刂疲詼p少或消除滑

3、?？刂乒逃械亩墩瘢辉O(shè)計了控制器；構(gòu)建了仿真系統(tǒng)；選擇了點火提前角和怠速閥占空比二種控制變量；對(b)方法進(jìn)行了SIMULINK仿真，對(c)方法進(jìn)行了MATLAB仿真；在空載及六種不同類型的典型負(fù)載、空燃比和點火提前角均附加隨機(jī)噪聲的條件下，對(a)方法進(jìn)行了SIMULINK仿真。結(jié)果表明：從控制變量上看，點火提前角僅適合于小負(fù)載情況，怠速閥占空比可適合于大負(fù)載情況；從控制性能看，三種方法都具有良好的魯棒性，(b)和(c)的控制精度高于

4、(a)且能消除抖振，但系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)差，過渡過程時間長，超調(diào)量大。這是因為RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需一定時間來調(diào)整權(quán)值、基函數(shù)中心和寬度，故對此需進(jìn)一步研究。 為此，論文選擇了(a)基于趨近率的滑?？刂品椒?，采用Stateflow構(gòu)建了汽油機(jī)怠速控制的SIMULINK仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)了按負(fù)載大小自動選擇點火提前角或怠速閥占空比來進(jìn)行怠速滑模控制。仿真表明：怠速平均誤差＜6rpm，均方差=1.721rpm，抖振幅度＜1 rpm。最后，論文就研