汽车电子节气门系统无抖振滑模控制方法研究

针对电子节气门(ET)系统非线性特性对节流阀控制精度的影响,提出了一种鲁棒自适应无抖振滑模控制(ACFSM)方法。该控制方法考虑了ET系统非线性和参数不确定性的影响,引入了遗传算法(GA)优化了ACFSM控制器的控制参数获得了平滑的控制信号,结合所设计的自适应控制律减轻了不确定性的影响。为验证所提控制方法的有效性,通过实验表明ASCFM控制器不仅在闭环系统响应中不存在抖振现象,而且可以很好地保持良好的瞬态和稳态跟踪性能。通过对比表明ASCFM控制器在跟踪性能上优于ASM控制器,尤其在节流阀遇到外部干扰时,所提出的ASCFM控制器具有较强的鲁棒性。

2014款大众迈腾车电子节气门及油门踏板位置传感器故障诊断研究

电子节气门及油门踏板位置传感器是发动机电控系统中的主要传感器,当电子节气门及油门踏板位置传感器相关线路出现故障时,将会影响到发动机的加速性能,发动机怠速时的稳定性以及发动机的动力性与燃油经济性等,甚至于造成车辆只能跛行回家。同时,给驾驶员行车带来极大的不便与隐患,有时还会因车辆出现故障,从而引发交通事故。

电子节气门驱动器和控制方法的研究

介绍了电子节气门研究的必要性和它的机械结构及控制原理,设计开发了电子节气门驱动器的硬件电路,也完成了PLC信号采集和控制系统的搭建。通过在PLC编写PID控制算法,PLC输出PWM的脉冲信号,再输出到电子节气的驱动器上,把控制信号转换成电机电流,实现对电子节气门的直流电机的控制。通过加载在电机上电流值的大小和方向的变化,实现电子节气门的开度控制。通过这个系统的测试,能很好的控制电子节气门的任意开度。电子节气门的控制精度可以达到现有汽车的控制水平,其它各项实验数据也达到了预期要求,为最终在电子节气门检测设备使用奠定了良好的基础。

电子节气门在线参数优化模糊PID控制策略

为实现汽车电子节气门开度的快速响应和精确控制,考虑进气系统中的结构摩擦、弹簧以及齿轮间隙的迟滞非线性问题,建立电子节气门数学模型。针对模糊PID控制电子节气门中各参数依赖于线下调试的问题,提出一种基于改进鸡群算法在线优化控制参数的策略,从而减少电子节气门的响应时间,降低系统响应的超调量。仿真结果表明,在电子节气门工作过程中,在通过ICSO(改进鸡群算法)优化后的模糊PID控制下,系统在经典阶跃响应时间较未优化的PID控制响应时间减少0.616 s,超调量与震荡次数等方面有显著提升,在其他工况下,电子节气门系统跟随特性良好,稳态精度与减小误差均提升较大。通过实验验证,ICSO优化后的控制器自适应能力更强,显著的减少了控制时间和提高了控制精度,具有良好的工作特性。

基于自抗扰控制的电子节气门位置伺服系统

针对汽车电子节气门系统存在的时变及非线性问题,建立系统非线性模型,以系统的非线性及不确定性作为综合扰动,提出一种基于自抗扰控制器的节气门开度控制策略。通过扩张状态观测器观测系统综合扰动并进行补偿,将非线性不确定系统转化为积分串联型线性系统;通过非线性状态误差反馈控制率获取控制量,对节气门进行控制。仿真试验结果显示,基于自抗扰控制的节气门开度具有响应速度快、控制精度高、鲁棒性强等优点。

基于RBF神经网络的电子节气门滑模控制器

为解决车辆电子节气门在复杂环境下发生的模型参数不确定和外部扰动问题,根据电子节气门的非线性特性,选择了基于RBF神经网络的滑模控制器。通过RBF神经网络对节气门的非线性部分进行逼近,并采用Lyapunov方法设计系统的自适应律。同时系统通过对扩张状态观测器的设计,达到对阀板角速度变化的准确观测。仿真结果表明,在复杂环境下,该控制器可以对不精确的节气门模型,保持较快的响应速度和对期望开度的准确跟踪,神经网络的自学习能力提高了节气门系统的鲁棒性。

可标定电子节气门实训系统的设计与应用

阐述一种基于STC16单片机和Labview的可标定电子节气门实训系统的设计。该系统采用常见的器件控制方法,可有效模拟电子节气门的原理和控制策略。

基于动态惯性权重的电子节气门改进PSO-BP优化控制

针对汽车电子节气门系统存在的动态迟滞非线性问题,提出一种模糊神经网络PID控制器的设计方法。该控制器将动态调整惯性权重的粒子群优化算法和BP算法结合来优化模糊神经网络参数,修正模糊神经网络在寻优过程中收敛缓慢、易陷入局部最小值的不足。利用模糊神经网络的自学习能力,对PID控制器参数进行整定。仿真结果表明,经过优化后的模糊神经网络PID控制器相比于模糊PID控制器在响应时间、超调量和振荡次数等方面都有显着提升。在模拟气流扰动工况施加扰动信号后,该控制器表现出良好的抗干扰性能。在电子节气门响应试验中,节气门响应曲线存在轻微超调,但稳态误差较小,表明该控制方法下电子节气门具有良好的动态响应特性。

基于PSO优化的插电式汽车电子节气门NFTSM控制

面对插电式汽车电子节气门系统存在非线性、参数不确定性以及进气气流扰动等问题,提出了一种基于粒子群算法(PSO)优化非奇异快速终端滑模控制(NFTSMC)的方法,以此提高节气门响应速度和跟随特性。首先考虑节气门零部件参数不确定性因素以及进气扰动,将系统扰动进行范围估计,并馈入到控制器中。然后利用PSO算法对NFTSMC进行参数整定,并根据李雅普诺夫第二定理进行稳定性证明。设计了插电式汽车阶跃信号和城市道路工况,PSO-NFTSMC相比于PSO-SMC响应时间缩短了82 ms,最大幅值跟随误差由0.32°降低到0.005°,最大误差值由0.5°减小到0.004°。证明了本文所提出的在PSO-NFTSM控制下插电式汽车电子节气门系统响应速度更快,跟随误差更加符合预设效果。该方法的提出与应用为提高插电式汽车发动机的燃烧和排放效率,以及提升车辆动力性能提供了一定参考。

帕萨特B5电子节气门故障的诊断与排除

随着汽车电子控制技术的发展,电子节气门应用越来越广泛,节气门开度实现了全速度范围内的无级控制,使发动机的控制更加敏捷、准确和平稳,有效提高了发动机的工作性能,也为发动机的故障诊断带来了新的课题。本文拟通过帕萨特B5怠速不稳并加速顿挫故障的诊断与排除来谈谈电子节气门系统的检修方法,希望能为电控发动机的修理提供一点帮助。

汽车电子节气门控制技术开发策略研究

汽车电子节气门控制技术在现代汽车动力系统中占据至关重要的地位,其涉及传感器技术、执行器技术和控制算法等方面。目前,汽车电子节气门面临多方面的挑战,主要表现为控制精度、响应速度、系统稳定性与可靠性有待提高,对复杂工况与环境变化的适应性不足。该文介绍汽车电子节气门控制技术关键组成,分析汽车电子节气门面临挑战,并提出汽车电子节气门控制技术开发策略,以改善汽车燃油经济性及排放性能,支持智能驾驶技术的发展。

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.

基于观测器的输出反馈电子节气门控制器设计

针对电子节气门系统的状态变量不完全可测量,设计了一个基于观测器的输出反馈电子节气门控制系统.该系统由一个估计不可测量状态的降阶观测器和一个非线性状态反馈控制器组成.同时在控制器中引入了跟踪误差的积分项以抑制跟踪静差.将建模误差和观测器误差等不确定性看作外部扰动,在输入到状态稳定性(Input to state stability,ISS)理论框架下分析了跟踪误差系统的鲁棒性,并据此给出了选择控制器参数的指导性原则.仿真及实验结果表明,基于观测器的输出反馈控制器能够很好地实现电子节气门的跟踪控制.

电子节气门控制系统研究

分析了以步进电机和无刷直流电机做驱动器的电子节气门的组成和工作原理,阐述了控制系统的硬件与软件构成以及控制系统的抗干扰措施,并进行了控制系统的响应特性试验。结果表明,所研究的电子节气门及其控制系统具有较好的跟随特性。

电子节气门仿真控制

简要介绍了电子节气门技术的发展情况、系统的典型结构和工作原理,分析了电子节气门系统机械结构中存在的非线性问题,建立了其数学模型,设计了3种控制器(PID控制器、模糊控制器、滑动模态控制器)并进行了仿真。对仿真结果进行分析表明,PID控制器的控制精度较差,而且超调严重;模糊控制器具有较好地跟踪性,但存在一定的滞后现象;滑动模态控制器具有和模糊控制器相当的跟踪性能而且滞后得到了较好的改善,可以较好地满足控制要求。

汽车电子节气门位置最优预见控制

基于线性二次型最优控制理论和线性矩阵不等式处理方法,提出一种适用于汽车电子节气门的位置离散最优预见控制算法,该算法仅通过一组滑动电位计来测量节气门阀片角度位置实现闭环控制。针对节气门的实际使用环境,建立了离散化的节气门状态空间模型,利用状态转移法构建了包含目标信号的扩大误差系统;考虑实际系统中节气门物理参数难以辨识的特点和外部扰动力矩等不确定因素的影响进行了仿真,并基于快速控制原型技术进行了试验验证。仿真和试验结果均表明,所设计的位置最优预见控制算法能够快速准确地跟踪目标开度信号,增强了电子节气门控制系统的稳定性和鲁棒性。

车联网环境下电子节气门全局快速滑模控制

车联网是目前汽车电子领域的研究热点,而车车通信是实现车联网的重要技术手段。为了提高车车通信过程中汽车电子节气门的控制性能,提出了基于Luenberger观测器的电子节气门全局快速滑模控制。具体来讲,首先,基于电子节气门的非线性模型,设计了Luenberger滑模观测器,以实现对节气门开度变化的在线估计;其次,以节气门开度误差为输入,通过李雅普诺夫稳定性理论设计了全局快速滑模控制器与外部扰动自适应律,以确保系统的稳定性和鲁棒性。最后,对提出的控制方法进行仿真验证,并与现有方法进行对比分析,仿真结果证明了所提出控制方法的有效性。

电子节气门变结构滑模控制及仿真与试验

建立了发动机电子节气门的非线性运动模型,并运用变结构滑模控制理论进行控制器与观测器设计,仿真及实时硬件在环控制试验结果表明采用变结构控制,能很好地克服系统中的非线性及扰动,迅速地获得预期节气门位置。

汽车电子节气门技术研究现状及发展趋势

为提高汽车行驶的动力性、平稳性、经济性以及降低排放污染,电子节气门越来越多地应用于汽车发动机控制。本文简要介绍了电子节气门的组成及工作原理,综述了国内外电子节气门技术的研究现状,分析了当前研究中存在的问题及难点,最后对电子节气门技术的发展方向进行了展望。

混合动力轿车电子节气门控制系统设计与匹配试验

基于智能积分模糊PID控制原理,采用英飞凌TLE4729G单片机开发了电子节气门控制系统的硬件和软件,并将其嵌入发动机ECU中。将所开发的电子节气门安装在混合动力车上,进行整车起动试验和工况循环试验。试验结果表明,混合动力车起动时间和喷油脉宽明显优于传统车,且电子节气门响应速度快,能满足混合动力车不同工况的需求。