發(fā)動(dòng)機(jī)電磁驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)的控制技術(shù)研究.pdf

1、可變氣門(mén)技術(shù)(VVTL)在汽車(chē)領(lǐng)域被認(rèn)定是推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的最為有效的技術(shù),必將對(duì)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,而其中發(fā)動(dòng)機(jī)電磁氣門(mén)驅(qū)動(dòng)(Electromagnetic ValveActuation,EVA)是最具有潛在技術(shù)優(yōu)勢(shì)的可變氣門(mén)驅(qū)動(dòng)方案之一。它屬于無(wú)凸輪軸可變氣門(mén)驅(qū)動(dòng),與凸輪軸驅(qū)動(dòng)可變氣門(mén)技術(shù)相比,可以單獨(dú)地靈活控制四個(gè)氣門(mén)正時(shí)、實(shí)現(xiàn)“柔性配氣定時(shí)”、簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、方便實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)依次停缸,從而可以顯著地提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)

2、性和降低有害排放。國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了多年的研究,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制策略方面雖有所突破,但仍有許多問(wèn)題未得到完善解決,特別是實(shí)現(xiàn)氣門(mén)的軟著陸,因此仍需進(jìn)一步研究。本論文針對(duì)一種發(fā)動(dòng)機(jī)的電磁驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)系統(tǒng),以研究其控制技術(shù)為主要目標(biāo)。
　　 在本論文中,對(duì)電磁驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行了分析,對(duì)其執(zhí)行器中電磁線(xiàn)圈的參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,建立了系統(tǒng)模型,得到了一個(gè)較為簡(jiǎn)化的非線(xiàn)性系統(tǒng)方程,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到了模型中的相關(guān)參數(shù)。分別

3、利用精確線(xiàn)性化方法和近似線(xiàn)性化對(duì)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了全局線(xiàn)性化和在氣門(mén)落座位置附近局部線(xiàn)性化,以此作為控制策略研究的基礎(chǔ)。然后分析了線(xiàn)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(diǎn)分布,設(shè)計(jì)出PID控制器。又利用線(xiàn)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(shè)計(jì)了最優(yōu)控制器(包括線(xiàn)性二次型跟蹤器和線(xiàn)性二次型狀態(tài)調(diào)節(jié)器),并用所設(shè)計(jì)的兩種控制器進(jìn)行了反饋控制仿真。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的兩種控制器均能使氣門(mén)運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足控制要求。最后利用dSPAC