基于線性矩陣不等式的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)研究

基于線性矩陣不等式的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)中，電子節(jié)氣門通過使用電子信號而不是機(jī)械連接來實(shí)現(xiàn)加速踏板和節(jié)氣門之間的連接。傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)節(jié)氣門是被機(jī)械地連接到車輛加速踏板，節(jié)氣門板直接控制進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣量，從而確定所需的燃料量，以使發(fā)動機(jī)獲得期望的空燃比，這對于發(fā)動機(jī)排放的調(diào)節(jié)至關(guān)重要。使用電子節(jié)氣門控制的優(yōu)點(diǎn)是可以同時調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣量和燃料量，以提供精確的空燃比，特別是在發(fā)動機(jī)瞬時工況下。典型的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)由具有直流電流電動機(jī)的節(jié)氣門、一對節(jié)氣門位置傳感器（電位計(jì)）和控制單元組成。電位計(jì)的輸出電壓與節(jié)氣門的位置成比例。

研究電子節(jié)氣門系統(tǒng)輸入?yún)f(xié)方差約束控制問題以獲得最佳輸出性能的最優(yōu)控制，而該輸出性能受輸入?yún)f(xié)方差矩陣的約束,常利用凸優(yōu)化方法解決輸入?yún)f(xié)方差約束控制問題，但凸優(yōu)化方法受線性矩陣不等式（LMI）約束。因此，綜合研究控制線性矩陣不等式的特征以解決輸入?yún)f(xié)方差約束控制問題，同時考慮連續(xù)和離散時間問題。采用基于凸優(yōu)化方法的輸入?yún)f(xié)方差約束控制以控制電子節(jié)氣門板的位置。為了證明所提出基于線性矩陣不等式的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)有效性，在電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)和驗(yàn)證輸入?yún)f(xié)方差約束控制器的性能，并與比例積分微分（PID）控制器的性能進(jìn)行比較。比較結(jié)果表明，該電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)具有更好的性能，而且輸入?yún)f(xié)方差約束控制器所需的控制能量低于PID控制器，可節(jié)省20%的能量。

刊名：VAl-Khwarizmi EngineeringJournal（英）

刊期：2016年第11期

作者：AliKhudhair Al-Jibooryetal

編譯：朱會