改善汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速跟蹤暫態(tài)性能的控制策略研究.pdf

1、為了提高汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的暫態(tài)性能，獲得理想的動(dòng)力性和可駕駛性，速度控制在自動(dòng)汽車(chē)控制領(lǐng)域一直是一個(gè)根本性問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者曾致力于這方面的研究，但就目前現(xiàn)有成果下，發(fā)動(dòng)機(jī)在暫態(tài)工況下的速度控制依舊是一個(gè)挑戰(zhàn)性問(wèn)題，而這些挑戰(zhàn)主要來(lái)自于系統(tǒng)參數(shù)的時(shí)變性和不確定性。本文考慮系統(tǒng)參數(shù)攝動(dòng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響，研究改善發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速跟蹤暫態(tài)性能的控制問(wèn)題。其中，主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　考慮發(fā)動(dòng)機(jī)在一定工況下運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)參數(shù)具有慢時(shí)變特性，針對(duì)系統(tǒng)參

2、數(shù)攝動(dòng)問(wèn)題提出雙閉環(huán)自適應(yīng)控制策略。該策略采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)，每個(gè)閉環(huán)控制由可變?cè)鲆娴那梆佈a(bǔ)償、非線性補(bǔ)償及PI控制環(huán)節(jié)三部分構(gòu)成。這三部分協(xié)同作用，從而克服系統(tǒng)參數(shù)不確定性的影響，保證發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速跟蹤的性能。
　　考慮發(fā)動(dòng)機(jī)工作在大范圍工況下時(shí)，其系統(tǒng)參數(shù)存在未知時(shí)變性。為進(jìn)一步改善發(fā)動(dòng)機(jī)暫態(tài)性能，針對(duì)系統(tǒng)參數(shù)存在的未知時(shí)變性提出了雙環(huán)串級(jí)自抗擾控制策略。該策略含有一個(gè)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器和一個(gè)狀態(tài)誤差反饋控制律。其中，擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器可以實(shí)時(shí)

3、估計(jì)不確定項(xiàng)的變化，降低時(shí)變不確定參數(shù)的影響；狀態(tài)誤差反饋控制律由PI控制器和擾動(dòng)補(bǔ)償兩部分構(gòu)成，兩部分協(xié)調(diào)作用在提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸出暫態(tài)性能的同時(shí)也保證轉(zhuǎn)速跟蹤的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。
　　為了驗(yàn)證所提出控制器的有效性，本文的仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在由日本SICE協(xié)會(huì)和豐田汽車(chē)研究部門(mén)共同研發(fā)的V6發(fā)動(dòng)機(jī)仿真器中進(jìn)行。為了模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的加、減速情況及轉(zhuǎn)速跟蹤情況，本文選取了多種仿真工況，分析了兩種控制器在發(fā)動(dòng)機(jī)處于不同工況時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)速的控制效果。將兩種控制器