基于積分滑動模式控制理論的電子節氣門系統中魯棒控制器設計

基于積分滑動模式控制理論的電子節氣門系統中魯棒控制器設計

汽車發動機中的主要部件之一是節氣門部件，其用于降低排放和提高燃油效率。對節氣門控制系統的設計是汽車發展的新需求。摩擦模型和非線性彈簧，系統參數的不確定性以及不滿足匹配條件是使節氣門模型具有非平滑非線性特性的主要原因，這也是建立節流板控制器模型時的主要障礙。對此，基于積分滑動模式控制理論設計電子節氣門系統中的魯棒控制器。由于滑動模式的主要優點是對系統參數的變化和外界干擾不敏感，因此沒有必要進行精確建模?；瑒幽Ｊ娇刂颇軌驅㈦娮庸潥忾T系統的運動向一維進行解耦，從而降低了反饋設計的復雜性。采用滑動模式控制表明控制動作的不連續，可通過只具有“開/關”操作模式的常規功率轉換器來實現。積分滑動模式控制由兩部分組成：第一部分用于控制標準電子節氣門系統的標準控制；第二部分是不連續部分，用于消除電子節氣門系統模型中參數的不確定性和非平滑非線性現象。通過7種數值仿真證明積分滑動模式控制的兩部分特征。在開始瞬間，描述電子節氣門的運動利用標準電子節氣門系統模型。仿真結果表明，由于積分滑動模式控制的應用，因此電子節氣門模型不受系統參數不確定性和非平滑非線性特性的影響。在不同的系統參數下，電子節氣門都能做出快速的反應，精確地確定系統的響應特性和到達理想氣門角度所需的時間。此外，模擬測試結果還表明，該電子節氣門系統對發動機抖動問題具有抗干擾性，利用反正切函數可近似代替符號函數來解決抖動問題。

刊名：Al-Khwarizmi EngineeringJournal（英）

刊期：2015年第11期

作者：MustafaH.Mishary etal

編譯：朱會