汽车发动机怠速控制技术的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文汽车发动机怠速控制技术的研究摘要怠速控制是汽车发动机电子控制的一个重要内容。对怠速进行有效的控制对于提高汽车的燃油经济性，乘坐舒适性和降低排放有很大的意义。本文首先简要介绍了汽车发动机怠速控制的意义、研究现状及发展趋势，回顾了国内国外的汽车发动机怠速模型。采用了一种应用比较广泛的平均值建模方法，借助matlab的simulink工具建立了发动机怠速平均值模型。其次，对发动机怠速控制策略进行了详细的介绍。发动机控制策略是针对发动机各个运行工况以及发动机自身的工作特点和性能制定的一套控制思想，并通过各个执行机构实现对

2、发动机有效和优化的控制，使发动机的各项性能指标达到最佳的效果。再次，介绍了模糊控制的基本知识以及matlab中模糊控制工具箱的使用方法，设计了基本的模糊控制器，通过对仿真结果的分析找出其不足。针对问题设计了一种参数自调节的自适应模糊控制器，仿真结果比模糊控制系统有了很大的改善。最后，针对怠速控制对已知扰动的抑制问题设计了一种神经网络预测控制器。对于已知扰动的控制问题可以归结为怠速控制能够不断调整汽车发动机运转，跟踪变化的指定正常怠速转速的问题。神经网络预测算法结合了预测控制的事前调节的优点和神经网络的无限逼近的优点，对于提高系统的跟随性

3、和抗干扰性有很大的作用，实验结果也证实了这一点。关键词：怠速控制，怠速平均值模型，怠速控制策略，自适应模糊控制，神经网络预测控制i汽车发动机怠速控制技术的研究THERESEARCHOFAUTOMOTIVEENGINEIDLESPEEDCONTROLABSTRACTIdlespeedcontrolisanintegralpartofautomobileengineelectroniccontrol.Tocontroltheidlespeedeffectivelyisofgreatsignificanceforimprovingfuelec

4、onomy,ridecomfortofthecarandreducingexhaustemissions.Inthispaperwefirstintroducedthesignificance,thecurrentstudyanddevelopingtrendoftheautomotiveengineidlespeedcontrol.Reviewingtheidlespeedmodelsathomeandabroad.Usingawidelyusedmethodnamedmean-value,themeanvaluemodelofeng

5、ineidlespeedwasconstructedusingsimulinkinmatlab.Secondly,thecontrolstrategyofengineidlespeedwasintroducedindetail.Enginecontrolstrategyisasetofcontrolideamadeaccordingtoeveryrunningconditionofengineandtheengine’sworkingandcharacteristicsandperformance.Theengineiseffectiv

6、elycontroledandoptimizedviaeachactuatortoachieveoptimalperformance.Next,thebasickonwledgeoffuzzycontrolandtheuseoffuzzycontroltoolboxwereintroduced.Thefuzzycontrollerwasdesigned.Itsdeficiencywasfoundbytheanalyzingofthesimulationresults.Aimingatthatdeficiencyafuzzyadaptiv

7、econtrollerwithparametersself-adjustingonlinewasdesigned.Thesimulationresultsimprovedalotthanthefuzzycontrolsystem.Finally,aneuralnetworkpredictivecontrollerwasdesignedaccordingtotheinhibitionproblemoftheknowndisturbance.Thecontrolproblemoftheknowndisturbancecanberegarde

8、dasaproblemthattheidlespeedcontrollercanadjusttheenginespeedconstantlytotrackthevariationaldesignatedsp