基于滑模變結構理論的電控柴油機速度控制研究.pdf

1、滑模變結構控制具有魯棒性強，不受系統(tǒng)參數(shù)影響和抗干擾的的特性，被廣泛應用于工業(yè)領域，并取得了很好的效果。電控柴油機速度控制是一種典型的多擾動動態(tài)和時滯的非線性系統(tǒng)，為了使電控柴油機獲得優(yōu)異的速度穩(wěn)定性和適應各種不同的工況，本文提出用滑模變結構算法來控制電控柴油機的速度。
　　 首先，本文分析了機械式柴油機通過齒條進行滑模變結構控制算法在調速過程中的的優(yōu)缺點。建立了主要執(zhí)行方式的電磁執(zhí)行器的數(shù)學模型，闡述了各種參數(shù)對電磁執(zhí)行器動態(tài)

2、特性的影響，分析了電控柴油機在不同使用要求的條件下，速度控制的不同應用。同時為了更加精準的設計和調試電控柴油機的控制算法，本文通過以某電控柴油機為研究對象的大量的試驗，用均值建模方法建立了高壓共軌柴油機的數(shù)學模型。
　　 然后，本文通過擬合大量數(shù)據(jù)的方法，獲得以噴油量為控制量，速度為被控制量的控制模型。在闡述了滑模變結構控制理論的基礎上，本文設計了傳統(tǒng)非線性的變結構控制器。同時針對電控柴油機的應用不同，如車用，發(fā)電機組用和工程機

3、械用，本文提出了針對不同負載特性的柴油機滑模變結構控制算法。分析了滑模變結構控制抖振產(chǎn)生的原因和引起的后果后，采用Terminal滑模變結構控制算法設計電控柴油機速度控制器，以達到削弱抖振和優(yōu)化速度控制的目的。
　　 為了對電控柴油機速度控制的精度進行實時的優(yōu)化和調整，本文建立了電控柴油機的在環(huán)仿真平臺，通過靜態(tài)和動態(tài)速度響應的驗證，基本達到實際柴油機使用的要求。同時建立了以噴油量為控制量，速度為被控制量的實驗平臺，在此平臺上優(yōu)

4、化各種控制算法。通過調節(jié)電控柴油機速度控制算法的參數(shù)來優(yōu)化速度控制的結果，從而驗證控制算法的可行性和適應性。文中研究了傳統(tǒng)和Terminal變結構控制算法，并設計電控柴油機速度控制器;在離線和在線仿真系統(tǒng)上對滑模變結構控制算法進行了仿真實驗，滿足不同條件下電控柴油機速度控制的穩(wěn)定性和快速響應的要求。
　　 最后，將PID控制器，傳統(tǒng)滑模變結構控制器以及Terminal滑模變結構控制器對電控柴油機速度控制的效果進行比較和分析。詳細