智能電子節氣門控制系統的設計與控制

智能電子節氣門控制系統的設計與控制

設計了一種智能電子節氣門控制系統（ETCS）。在ETCS中，加速器踏板和節流板由電動機通過計算機系統連接；而在傳統車中，當踩下加速器踏板時，連接節流板的電纜也會跟著移動。電子節氣門是直流伺服電機驅動的閥，能夠調節進入發動機燃燒系統的空氣流量。在這種方式下，發動機控制單元可以針對特定的發動機/車輛操作模式保持期望的節氣門位置，從而提高車輛的駕駛性能、燃油經濟性、排放水平和安全性。使用高性能直流伺服電機和常規的比例積分微分（PID）控制器，具有PD（比例微分控制）和PID兩種類型滑動面（SS）的滑動模式控制（SMC）。采用各種控制技術如魯棒控制、基于混合理論的時間最優控制、可變結構控制、基于RBF網絡的自適應逆模型控制系統、新型智能模糊控制，以及自適應控制快速而精確地調節節流板的位置，并利用Matlab/Simulink軟件對不同控制器進行模擬仿真，比較分析不同控制器的時間域性能。結果表明，PID控制器相比其它控制器在時間域特征的過沖階段、上升階段、穩定階段和穩態誤差方面具有更好的性能，且能夠大大減少復雜的計算工作量，同時也可以將該智能電子節氣門控制技術應用到其它線性或非線性高階系統中。

圖1 具有智能ETCS的發動機配置

試驗結果表明，具有智能ETCS的發動機配置（圖1）有速度范圍大、總效率高、污染少等優點。

AnilKumarYadavetal. International Conference onEnergyEconomicsand Environment.2015.

編譯：朱會