原文传递
汽车发动机电子节气门控制系统建模与仿真
| 论文题名： | 汽车发动机电子节气门控制系统建模与仿真 |
| 关键词： | 汽车发动机;电子节气门控制系统;输入信号;数学模型 |
| 摘要： | 随着汽车工业的不断发展，人们在努力追求汽车动力性、稳定性的同时，对汽车行驶的安全性、经济性以及降低排放污染也提出了更高的要求。传统的机械调节和控制方法很难实现汽车的最佳控制，同时，随着电子技术的不断发展，给汽车的控制装置带来了巨大的变革，因此汽车的各种操纵系统向电子控制方向发展。 电子节气门控制系统能根据发动机的转矩需求实现最佳的进气控制，被认为是传统节气门的理想替代品，其原理是踏板的输入信号被看作是驾驶员的转矩需求，发动机管理系统协调各功能模块的转矩需求后确定最终输出转矩，由此决定实际进气量，并输出相应的控制信号使节气门到达目标开度。 本文分析了电子节气门控制系统的机械系统中的非线性因素及特性，建立了电子节气门控制系统各部分的数学模型，包括进气流量、进气扰动对节气门的影响、弹簧扭矩模型、摩擦力分析及模型、电机模型、传感器模型以及节气门执行机构模型，同时，采用系统的辨识的方法，获得系统的部分参数。 在所建立的数学模型的基础上，给出了电子节气门的控制策略。本文设计了四种控制器，来对节气门进行控制，分别是：普通的PID控制器、对比例系数pK及积分系数进行模糊控制的模糊PID控制器、滑模变结构控制器、对切换增益进行模糊控制的全局滑模控制器。 在此基础上，本文以matlab/simulink和stateflow工具箱为仿真工具，建立了电子节气门控制系统的仿真模型，最后以DV-E5电子节气门为研究对象，对电子节气门控制系统进行仿真研究，通过对四种控制方式的仿真分析，得出了如下结论：全局滑模控制器是最令人满意的控制方法，与单纯的滑模控制相比提高了响应速度，且具有比模糊结合PID控制器更小的超调量，系统响应特性优良，能够使电子节气门系统达到较好的控制效果，并具有较强的鲁棒性，可适应节气门长期使用后参数的变化。 |
| 作者： | 孙亮亮 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 杨建国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
