免疫反馈策略在电子节气门控制系统中的应用

为了提高汽车发动机电子节气门控制系统的动态响应特性,进一步探索改善发动机过渡工况排放性能的控制策略。首先根据电子节气门非线性机电系统建立了对应的数学模型,以便于对电子节气门控制系统进行研究。随后基于智能控制算法具有抗干扰能力强、鲁棒性强和适用于非线性控制系统等优点,而且免疫反馈控制算法也具有在控制系统中响应迅速的特点,将模糊控制算法和免疫反馈控制算法应用于电子节气门系统的运动控制,探讨电子节气门系统的非线性对控制效果的影响。基于经典控制算法PID对系统的控制精度和响应的调节、模糊控制算法对非线性系统的响应性的适应性以及免疫反馈算法对提高控制系统的响应速度有效性的品质,设计了用于提高电子节气门系统响应特性的模糊免疫PID控制器,进一步进行电子节气门响应特性研究。试验结果表明,与PID和模糊PID控制的系统响应特性比较,模糊免疫PID控制系统的响应速度和调整速度等动态特性指标具有明显优势,有利于电子节气门的响应特性的提高,对于提高汽车的动力性、经济性以及排放性都有重要的意义。     

电子节气门有限时间收敛反步控制器设计

基于带扰动的非线性电子节气门数学模型,根据误差函数具有有限时间收敛特性设计的滑模函数,结合反步法和Lyapunov稳定性理论,在保证状态子系统稳定情况下,设计了电子节气门有限时间收敛无抖振反步滑模控制器,并利用非线性干扰观测器和连续化高增益法进行消抖振。理论分析和仿真试验验证表明,在55 ms左右系统达到稳定,并且稳态精度在1×10~(-3)数量级。该控制器具有响应速度快、跟踪性好、稳态精度高、无抖振等优点,对电子节气门的控制具有较强的适用性和有效性。