汽油机怠速复合模糊-PID控制策略研究
汽油机怠速工况是发动机的一个重要工况之一，随着汽车保有量的增加，车辆在交通密集的城市道路中行驶时，相当多的燃油消耗在怠速阶段。据统计，汽车发动机约有30％的燃油消耗在怠速工况中，有1/3的排放量来自怠速工况。怠速转速越高，燃油消耗量越大，且在低转速时CO和HC等污染排放物明显增多，为了满足日益严峻的能源衰竭和环境污染，保持发动机在怠速工况下稳定运行显得尤为重要。
汽车空调压缩机、动力转向器、自动变速器等装置的加载是突变的，这些扰动因素打破了发动机原有的稳定运行状态，导致了较大的转速波动，甚至引起熄火现象；发动机运行状况具有非线性特性，传感器信号测量的干扰和噪声，这些因素都使得对发动机的控制增加了不稳定性。由于常规的控制方法是基于控制对象精确的数学模型，无法实现对非线性发动机怠速工况的控制。模糊控制理论不基于控制对象的精确模型，具有很强的抗干扰能力和鲁棒性，但动作欠细腻、稳态精度低。因此本文将结合传统PID控制和模糊控制理论应用到发动机的怠速工况控制中。
全文共分六章：
第一章阐述了汽油机怠速工况控制的研究意义及国内外研究的现状，提出了本文研究怠速工况的复合模糊-PID控制方法。
第二章对怠速执行机构直动式电子节气门的结构和电器特性进行了分析，建立了电子节气门数学模型，并在MATLAB/Simulink环境下建立了直动式电子节气门仿真模型，并对其进行了仿真实验。
第三章主要是以四缸发动机为研究对象，在Matlab/Simulink中建立了汽油机平均值模型。并对平均值仿真模型与实验所得的发动机数据进行了对比，得出仿真模型的误差仅为2～3％，适用于仿真研究。
第四章基于模糊控制理论知识，本文结合经典PID控制理论与模糊控制理论，设计了复合模糊-PID控制系统，并在MATLAB/Simulink环境下建立了复合模糊-PID控制模型，对其进行抗干扰能力的仿真实验。
第五章对怠速控制策略进行了总体设计，并对怠速复合模糊-PID控制算法与传统PID控制和自适应模糊控制算法进行了对比仿真实验。
最后给出本文的结论及展望。
汽油机;怠速控制;PID控制;怠速工况
长沙理工大学
硕士
载运工具运用工程
李岳林
2009
中文
U464.171
63
2009-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）