基于滑模變結(jié)構(gòu)理論的電控柴油機(jī)速度控制研究.pdf

1、滑模變結(jié)構(gòu)控制具有魯棒性強(qiáng)，不受系統(tǒng)參數(shù)影響和抗干擾的的特性，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，并取得了很好的效果。電控柴油機(jī)速度控制是一種典型的多擾動(dòng)動(dòng)態(tài)和時(shí)滯的非線性系統(tǒng)，為了使電控柴油機(jī)獲得優(yōu)異的速度穩(wěn)定性和適應(yīng)各種不同的工況，本文提出用滑模變結(jié)構(gòu)算法來控制電控柴油機(jī)的速度。
　　 首先，本文分析了機(jī)械式柴油機(jī)通過齒條進(jìn)行滑模變結(jié)構(gòu)控制算法在調(diào)速過程中的的優(yōu)缺點(diǎn)。建立了主要執(zhí)行方式的電磁執(zhí)行器的數(shù)學(xué)模型，闡述了各種參數(shù)對(duì)電磁執(zhí)行器動(dòng)態(tài)

2、特性的影響，分析了電控柴油機(jī)在不同使用要求的條件下，速度控制的不同應(yīng)用。同時(shí)為了更加精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和調(diào)試電控柴油機(jī)的控制算法，本文通過以某電控柴油機(jī)為研究對(duì)象的大量的試驗(yàn)，用均值建模方法建立了高壓共軌柴油機(jī)的數(shù)學(xué)模型。
　　 然后，本文通過擬合大量數(shù)據(jù)的方法，獲得以噴油量為控制量，速度為被控制量的控制模型。在闡述了滑模變結(jié)構(gòu)控制理論的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)非線性的變結(jié)構(gòu)控制器。同時(shí)針對(duì)電控柴油機(jī)的應(yīng)用不同，如車用，發(fā)電機(jī)組用和工程機(jī)

3、械用，本文提出了針對(duì)不同負(fù)載特性的柴油機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)控制算法。分析了滑模變結(jié)構(gòu)控制抖振產(chǎn)生的原因和引起的后果后，采用Terminal滑模變結(jié)構(gòu)控制算法設(shè)計(jì)電控柴油機(jī)速度控制器，以達(dá)到削弱抖振和優(yōu)化速度控制的目的。
　　 為了對(duì)電控柴油機(jī)速度控制的精度進(jìn)行實(shí)時(shí)的優(yōu)化和調(diào)整，本文建立了電控柴油機(jī)的在環(huán)仿真平臺(tái)，通過靜態(tài)和動(dòng)態(tài)速度響應(yīng)的驗(yàn)證，基本達(dá)到實(shí)際柴油機(jī)使用的要求。同時(shí)建立了以噴油量為控制量，速度為被控制量的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在此平臺(tái)上優(yōu)

4、化各種控制算法。通過調(diào)節(jié)電控柴油機(jī)速度控制算法的參數(shù)來優(yōu)化速度控制的結(jié)果，從而驗(yàn)證控制算法的可行性和適應(yīng)性。文中研究了傳統(tǒng)和Terminal變結(jié)構(gòu)控制算法，并設(shè)計(jì)電控柴油機(jī)速度控制器;在離線和在線仿真系統(tǒng)上對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)控制算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，滿足不同條件下電控柴油機(jī)速度控制的穩(wěn)定性和快速響應(yīng)的要求。
　　 最后，將PID控制器，傳統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)控制器以及Terminal滑模變結(jié)構(gòu)控制器對(duì)電控柴油機(jī)速度控制的效果進(jìn)行比較和分析。詳細(xì)