探索发动机转速自动控制系统理论研究

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1、长安大学硕士学位论文发动机转速自动控制系统理论研究姓名：周晓宏申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：揣锦华20020920摘要本文的主要内容是发动机转速自动调节系统设计。为了使发动机转速在外界扰动下保持稳定，本文首先根据给定参数建立了一个发动机数学模型，然后运用MATLAB对此系统进行丁一个全面的分析。并在此基础卜设计了两个控制器：线性二次型最优控制器和最优Ⅳ，鲁棒控制器。首先进行线性二次型最优控制器设计。给出了线性二次型最优控制器设计的基本原理，然后运用MATLAB控制工具箱为发动机自动调速系统设计了一个线性：次型最优控制器。最后对开环系统及控制器作用下的闭

2、环系统分别作了一个全嘣的分析，包括稳定性分析、响麻分析等。IC次进行蜮优Ⅳ。鲁棒控制器设计。介绍u『何，鲁棒控制理论的发眨过程，觞要阐述rH。鲁棒控制理论，包括H。鲁棒控制理论的概念羊¨实质、Ⅳ，标准Iq题描述、Ⅳ。鲁棒控制器设计方法、小增益理论、混合灵敏度问题以及加权踏：的选择等。接着运用MATLAB鲁棒控制工具箱进行最优Ⅳ，鲁棒控制器设计。最后，对此控制器作用下的闭环系统作了一个全面的分析。最后，分析了参数摄动对两种控制器的影响。结果显示，控制器具有较强的鲁棒性。关键词：发动机：转速控制；最优控制：加权函数：鲁棒控制：参数摄动AbstractThispapermainl

3、yfocusesonspeedcontrolofautoengineAphysicsmodelofautoengineisestablishedThemotionequationanditsstate-spacemodelofthissystemarepresented．Then,anentireanalysisonthesystemispresentedusingMATLABInordertoattenuatethevibrationamplitudeofspeedasquicklyaspossibleunderexternaltransientexcitation，or

4、keepthespeedstabilityandminimizethevibrationamplitudeunderexternalcontinuousforceexcitation，twocontrollersaredesignedThefirstoneislinearquadraticoptimalcontroller,andtheotheroneisoptimalⅣ。robustcontroller．Firstly,designofthelinearquadraticopumalcontroller．Tobeginwith，thebasictheoryofthisde

5、signmethodisprovidedThenalinearquadraticoptimalcontrollerfortheautoengineisworkedoutusingMATLABControlToolboxAnentireanalysisontheclosedloopsystemwiththecontrollerispresented，includingstabilityanalysis，responseanalysis，parametricaluncertaintyanalysis，andSOon．Secondly,designofoptimalH。robus

6、tcontrolInthefirstplace，thedevelopmentofH。robustcontroltheoryisintroduced．AndabriefH。robustcontroltheoryisexplained，includingtheconceptandessenceof圩。robustcontrol，thestandardH。robustcontrolproblem，thedesignmethodofH。robustcontrol，smallgaintheory,mixedsensitivityproblem，weightingfunctionsel

7、ectionandSOOnAndthen，anoptimalH。robustcontrolforthespacetrllSSstructureisdesignedusingMATLABRobustControlToolbox．Finally,anentireanalysisontheclosedloopsystem、撕ththecontrolispresented．Finally,parametricaluncertaintyisstudiedtoshowthatthecontrollersarerobust．Ke