电子节气门参数辨识及非线性补偿控制器设计

发布时间：2021-04-27 22:34

　　汽车产业的飞速发展为人民的出行带来了极大的便利,但也带来了污染及能源问题,降低发动机的排放、提高其燃油经济性是内燃机工作者的首要任务。电子节气门是控制发动机进气流量的关键部件,发动机电子控制单元根据油门踏板位置等信息调节电子节气门碟片的开度,实现进气流量的控制,最后根据进气流量得到目标的空燃比,进而控制发动机的输出力矩,所以节气门开度的快速精确控制对发动机节能减排至关重要。本设计以博世0280750137型电子节气门为研究对象,搭建了电子节气门数学模型,辨识了模型参数,设计了模型参考自适应非线性三步法控制器,并给出多工况下实验台架验证结果。首先,搭建电子节气门数学模型并离线辨识模型参数。根据电子节气门物理结构和工作原理建立电子节气门电机电压平衡方程和节气门挡板力矩平衡方程,并分析了摩擦、回复弹簧、齿轮箱的非线性;辨识电子节气门参数需要获取电子节气门的开度、角速度,本设计采用双路位置传感器测量方案获取电子节气门开度,降低节气门开度的测量噪声;采用卡尔曼滤波获取平滑的电子节气门角速度;应用双路测量的节气门开度、卡尔曼滤波获取的平滑角速度和并行模糊优化算法离线辨识电子节气门参数,并验证参数的... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
    1.2 电子节气门参数辨识及控制研究现状
        1.2.1 电子节气门参数辨识的研究现状
        1.2.2 电子节气门控制方法研究现状
    1.3 电子节气门控制存在的问题
    1.4 本文主要研究内容
第2章 电子节气门模型及参数辨识
    2.1 引言
    2.2 电子节气门模型
        2.2.1 电机电压平衡方程
        2.2.2 回复弹簧非线性
        2.2.3 摩擦非线性
        2.2.4 齿轮箱非线性
        2.2.5 电子节气门挡板力矩平衡方程
    2.3 电子节气门参数辨识
        2.3.1 电子节气门输入输出数据的采集
        2.3.2 卡尔曼滤波获取平滑的电子节气门角速度
        2.3.3 并行模糊优化算法介绍
        2.3.4 电子节气门参数辨识原理
        2.3.5 电子节气门参数辨识结果
    2.4 本章小结
第3章 电子节气门控制器设计
    3.1 引言
    3.2 二阶非线性系统三步法控制器设计
    3.3 电子节气门模型参考自适应非线性三步法控制器设计
        3.3.1 电子节气门模型参考非线性三步法控制器设计
        3.3.2 自适应补偿器设计
    3.4 本章小结
第4章 实验环境及实验结果
    4.1 引言
    4.2 实验环境
        4.2.1 基于MATLAB/dSPACE实验台架的搭建
        4.2.2 电子节气门PCB电路的设计
    4.3 实验结果
        4.3.1 模型参考自适应非线性三步法控制器验证
        4.3.2 滑模控制器对比实验验证
    4.4 本章小结
第5章 全文总结及展望
    5.1 本设计的研究内容总结
    5.2 需要进一步研究的问题
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3164262