电子节气门模糊自适应调节滑模控制及仿真

电子节气门控制系统具有强非线性时变特性,需采用非线性控制方法进行控制,其中滑模控制应用比较普遍,但系统在切换状态时容易出现抖振现象,不利于系统的精确控制。为改善性能,采用模糊自适应调节滑模控制方法,用模糊逻辑系统来代替传统滑模控制中的指数趋近率系数,从而达到消除滑模控制抖振现象。根据系统数学模型设计了模糊自适应调节滑模控制器,通过在Matlab中进行仿真。仿真结果表明:模糊自适应调节滑模控制能有效解决系统存在的非线性问题,消除滑模控制中出现的抖振,满足系统精确控制的要求。     

混联式混合动力汽车电子节气门系统研究

混合动力汽车(HEV)对发动机的控制提出了新的要求,针对问题,提出了以电子节气门系统精确控制发动机的进气量,量化输出转矩的方案.在分析一种混联式混合动力汽车整体结构、电子节气门的工作原理、结构以及主要的非线性影响因素基础上,将电子节气门控制系统与主控制器集成,并建立了基于滑模控制的仿真模型.仿真与试验测试结果表明,所研究的电子节气门控制系统能迅速获得预期节气门开度,很好地执行主控制器发出的控制指令,并且响应速度快,稳定性好,满足了混合动力汽车对发动机的控制要求.     

汽车电子节气门的控制策略研究

介绍了汽车电子节气门的结构原理,对整个系统的模型构建和控制策略做了深入的分析研究。提出采用双重控制算法来实现对电子节气门的控制。在节气门较大角度转动即大信号控制时,将整个系统看作是线性的,采用PID控制算法;在对节气门小角度变化即小信号控制时,对不能忽略的摩擦力和弹簧力这些非线性因素进行补偿,同时对进气扰动因素作了分析。     

基于ARM的智能汽车电子节气门控制平台

根据最新电子节气门系统组成及功能需求,进行了多用途电子节气门控制平台的开发.完成了基于ARM的控制平台硬件设计,开发出基于μC/OS-II嵌入式操作系统的软件控制平台.调试与实验结果表明该控制平台设计合理、性能稳定、可靠性高.     

电子节气门控制策略仿真研究

为缩短电子节气门控制策略的开发时间,优化内燃机汽车的动力性与排放性,建立了电子节气门系统数学模型,对其存在的非线性因素进行了分析,对比了PID控制策略、模糊控制策略及滑模变结构控制策略在电子节气门控制系统上的控制效果.利用Matlab/Simulink建立3种控制策略的仿真模型,实验结果表明,滑模变结构控制在控制精度和响应速度方面具有很好的控制性能,模糊控制的控制效果中等,PID控制效果相对较差但控制算法简单便于实现.     

汽车节气门的柔性控制

通过对节气门和油门踏板开度信号的采集，利用嵌入式ECU系统实现对节气门和油门的同步控制，使节气门开度随油门开度的变化而变化，从而实现两者的完美结合。     

汽车发动机电子节气门智能控制系统研究

介绍了国内外电子节气门智能控制研究现状,设计电子节气门总体结构,建立了电子节气门数学模型,设计三种控制模式仿真模块,仿真实验结果表明,普通PID控制结构简单,但超调量大,滑模变结构控制动态跟随性好,超调量小,但动态响应平稳性较差,模糊自适应PID控制具有良好的动态响应性能和变速平稳性能,能够使电子节气门达到较好的控制效果。     

基于模糊高斯基函数神经网络的电子节气门控制

电子节气门的精确控制对于混合电动汽车的驱动性能、燃油经济性能和排放性能是尤其重要的。本文介绍了电子节气门的结构和特点,提出了基于模糊高斯基函数神经网络的电子节气门控制方法。仿真结果表明该方法对于电子节气门控制具有较好的效果。     

电子节气门控制器的设计

针对电子节气门系统结构复杂的特点,提出了一种新的电子节气门位置传感器智能控制的设计方法。该控制器由TMS320LF4207中央处理器和TLF6209驱动芯片等组成。具体给出了电子节气门系统在发动机控制系统中的应用框架,通过专家自整定PID控制策略,实现对节气门系统的位置控制。电子节气门开度的阶跃响应试验验证了该方法可以对电子节气门实现精确、快速和稳态误差小的闭环控制。     

驱动汽车电子节气门电机特性的测定

现代汽车已经进入到电子驱动时代,直流电机是汽车电气驱动应用中主要部件之一,电机特性的优劣直接关系到汽车执行机构的响应与控制.介绍了一种驱动汽车电子节气门电机特性的测量方法,并对整个系统的模型构建和控制策略做了深入的分析研究,同时还分析了电机特性曲线之间的关系.试验证明,提出的电机特性的试验方法是行之有效的,为电子节气门电机特性的测定提供了理论和试验的参考依据.     

基于IMC原理的电子节气门控制策略

发动机系统中的电子节气门是一种典型的非线性控制对象,特别是节气门运动过程中的弹簧扭矩和摩擦阻力十分复杂,其数学模型很难精确建立,参数不易获取.针对电子节气门的非线性因素,提出一种内模控制器的设计方法.首先分析电子节气门系统的数学模型,在Matlab/Simulink仿真平台上对模型的有效性进行验证,进而以内模控制结构为基础,建立电子节气门复域模型,分析系统的非线性干扰,设计针对时变参数的内模控制器.仿真结果显示,在模型较精确的情况下,内模控制器具有优于传统PID和一般滑模控制的控制性能,而在模型失配的情况下,内模控制器的鲁棒性能够保证它的控制性能仍然优于传统PID.在所提出的内模控制器设计方法中,前馈滤波器的设计并未用到任何系统参数,但仍然能够保证理想的稳态响应和扰动响应,因此所提出方法相比于很多针对具体模型的控制策略,具有更好的实用价值.     

基于backstepping方法的电子节气门控制

针对汽车电子节气门的跟踪控制要求,建立了面向控制器设计的非线性模型.采用输入整形(input-shaping)技术对跟踪输入信号进行滤波,应用backstepping方法设计了电子节气门的非线性控制器.将建模误差等不确定性看做加性外部扰动,分析了跟踪误差系统的输入到状态稳定性(input-to-state-stability,ISS),并据此给出了选择控制器参数的指导性准则.仿真实验表明基于backstepping的控制方法能够很好的实现电子节气门的跟踪控制.     

基于模型的PI鲁棒控制的电子节气门方法研究

精确控制电子节气门对提高汽车动力特性,减少危害气体排放,提高燃油利用效率具有重要意义。针对电子节气门系统的非线性和干扰等不确定特性,设计PI鲁棒控制器,克服非线性等对电子节气门输出响应的影响。该控制器在传统的PID算法中增加非线性控制量,能抑制由于系统非线性环节等干扰引起的性能恶化。根据电子节气门动作信号抽象出系统输入信号,对控制系统进行仿真。仿真结果表明鲁棒PI控制的电子节气门控制系统具有较小的超调量,能快速跟踪输入并具有较小的稳态误差和一定的鲁棒特性。     

汽车电子节气门系统自适应固定时间预设性能控制

针对汽车电子节气门系统对暂稳态性能的较高要求以及系统固有的非线性和参数不确定性特性, 将预设性能控制策略与固定时间稳定性理论相结合, 应用自适应技术对系统参数的在线调节能力, 提出了一种自适应固定时间预设性能控制策略. 通过固定时间收敛理论与改进的预设性能函数设定及控制参数的实时调节, 保障了闭环控制系统对节气门开度任意参考信号的高性能位置跟踪及对运行过程中参数变化和负载扰动的鲁棒性. 控制器的有效性和优势通过MATLAB/Simulink仿真和基于dSPACE的硬件在环实验平台的实验得到验证.     

基于CAN总线的电子节气门控制系统设计

介绍一种以Microchip PIC16F877A微控制器、MCP2510独立CAN总线控制器和PCA82C250收发器为核心组成的CAN总线电子节气门位置传感器智能节点的设计方法,在此基础上构建了车辆线控电子节气门系统CAN总线通信控制网络并给出其软硬件原理及控制方法,实现了控制系统中不同节点间高效数据传输、全部节点之间的数据共享以及相互之间的协同工作。试验结果表明智能传感器采集数据准确,数据传递效率和利用率高,系统响应速度较快,控制系统达到了预期的目标。     

基于LabVIEW 的电子节气门开度闭环控制系统设计

设计了基于LabVIEW 2010平台实现对汽车电子节气门蝶阀开度的闭环控制系统。系统选用NI的高速M系列USB-6251数据采集板卡采集从节气门位置传感器反馈的电压信号,且输出两路互补PWM信号控制节气门体中的直流电机。结合PID积分分离控制算法,即当节气门蝶阀开度变化较小时采用PID算法,当角度变化较大时采用PD算法。实验证明系统编程简单,人机交互方便,开发周期短,闭环控制效果良好,具有实际的应用价值。     

摩托车电子节气门控制系统的开发研究

电子节气门系统控制精确、结构简单,可以进一步提高电喷摩托车的整体性能.本文介绍了应用在电喷摩托车上的电子节气门系统的组成、工作原理,以及节气门控制单元的软、硬件设计,对电子节气门系统的实现功能进行了分析.     

基于回声状态网络的电子节气门复合智能控制

针对强非线性复杂时变的电子节气门,研究了一种基于回声状态网络的复合智能控制器,并给出了该复合智能控制器的结构和实现方法.该复合智能控制器由前馈控制器和反馈控制器两个部分组成.前馈控制器为一个基于回声状态网络的逆模型控制器,用于抵消电子节气门的非线性特征;反馈控制器是PID控制器,用于补偿逆模型的建模误差,提高系统的鲁棒性.仿真实验表明,该控制器的实际效果良好.     

基于虚拟仪器的电子节气门数据测试系统开发

发动机电子控制节气门系统包括电控单元、直流电机、减速齿轮、驱动电路等。与传统的节气门控制方法不同,电子节气门系统中节气门在任何工况下都直接由电机驱动。电控单元可根据车辆信息和发动机工况的变化而随时配制一个理想的混合气。这种理想的混合气,可同时满足发动机的动力性、经济性要求,并减少有害物物的排放,具有良好的怠速、加速、减速等工况的过渡性能。开发一套基于虚拟仪器的电子节气门数据测试系统,对国外先进发动机的电子节气门控制系统控制策略进行研究,对科研和教学都有重要的意义。     

一种新的模糊滑模控制器设计方法

针对具有较大且不可观测外界干扰的一类不确定系统,提出一种新的模糊滑模控制器设计方法.首先基于模糊滑模控制原理,引入全局快速终端滑模控制,使系统在有限时间内达到稳态;然后构造以李雅普诺夫函数导数的绝对值为补偿的自适应干扰估计项,对外界干扰进行准确估计,进而提出一种双层递阶指数趋近全局快速终端模糊滑模控制器,通过指数趋近率来调节滑模面的动态品质,该控制器能快速收敛到稳定状态,且有效消除控制器的抖振情况;最后通过仿真算例验证所提方法的有效性.