發(fā)動機電磁驅(qū)動配氣機構的控制技術研究.pdf

1、可變氣門技術(VVTL)在汽車領域被認定是推動發(fā)動機發(fā)展的最為有效的技術,必將對內(nèi)燃機的發(fā)展產(chǎn)生深遠影響,而其中發(fā)動機電磁氣門驅(qū)動(Electromagnetic ValveActuation,EVA)是最具有潛在技術優(yōu)勢的可變氣門驅(qū)動方案之一。它屬于無凸輪軸可變氣門驅(qū)動,與凸輪軸驅(qū)動可變氣門技術相比,可以單獨地靈活控制四個氣門正時、實現(xiàn)“柔性配氣定時”、簡化發(fā)動機結構、方便實現(xiàn)發(fā)動機依次停缸,從而可以顯著地提高發(fā)動機的動力性、燃油經(jīng)濟

2、性和降低有害排放。國內(nèi)外研究機構對此項技術進行了多年的研究,在結構設計和控制策略方面雖有所突破,但仍有許多問題未得到完善解決,特別是實現(xiàn)氣門的軟著陸,因此仍需進一步研究。本論文針對一種發(fā)動機的電磁驅(qū)動配氣機構系統(tǒng),以研究其控制技術為主要目標。
　　 在本論文中,對電磁驅(qū)動配氣機構系統(tǒng)進行了分析,對其執(zhí)行器中電磁線圈的參數(shù)進行了設計計算,建立了系統(tǒng)模型,得到了一個較為簡化的非線性系統(tǒng)方程,并通過實驗測量得到了模型中的相關參數(shù)。分別

3、利用精確線性化方法和近似線性化對系統(tǒng)數(shù)學模型進行了全局線性化和在氣門落座位置附近局部線性化,以此作為控制策略研究的基礎。然后分析了線性化系統(tǒng)的傳遞函數(shù),利用根軌跡法配置系統(tǒng)的零極點分布,設計出PID控制器。又利用線性化系統(tǒng)模型的狀態(tài)空間形式根據(jù)最優(yōu)控制理論設計了最優(yōu)控制器(包括線性二次型跟蹤器和線性二次型狀態(tài)調(diào)節(jié)器),并用所設計的兩種控制器進行了反饋控制仿真。仿真結果表明,所設計的兩種控制器均能使氣門運動滿足控制要求。最后利用dSPAC