智能电子节气门控制系统的设计与控制

智能电子节气门控制系统的设计与控制

设计了一种智能电子节气门控制系统（ETCS）。在ETCS中，加速器踏板和节流板由电动机通过计算机系统连接；而在传统车中，当踩下加速器踏板时，连接节流板的电缆也会跟着移动。电子节气门是直流伺服电机驱动的阀，能够调节进入发动机燃烧系统的空气流量。在这种方式下，发动机控制单元可以针对特定的发动机/车辆操作模式保持期望的节气门位置，从而提高车辆的驾驶性能、燃油经济性、排放水平和安全性。使用高性能直流伺服电机和常规的比例积分微分（PID）控制器，具有PD（比例微分控制）和PID两种类型滑动面（SS）的滑动模式控制（SMC）。采用各种控制技术如鲁棒控制、基于混合理论的时间最优控制、可变结构控制、基于RBF网络的自适应逆模型控制系统、新型智能模糊控制，以及自适应控制快速而精确地调节节流板的位置，并利用Matlab/Simulink软件对不同控制器进行模拟仿真，比较分析不同控制器的时间域性能。结果表明，PID控制器相比其它控制器在时间域特征的过冲阶段、上升阶段、稳定阶段和稳态误差方面具有更好的性能，且能够大大减少复杂的计算工作量，同时也可以将该智能电子节气门控制技术应用到其它线性或非线性高阶系统中。

图1 具有智能ETCS的发动机配置

试验结果表明，具有智能ETCS的发动机配置（图1）有速度范围大、总效率高、污染少等优点。

AnilKumarYadavetal. International Conference onEnergyEconomicsand Environment.2015.

编译：朱会