汽車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速啟停系統(tǒng)的Hinf控制方法研究.pdf

1、怠速工況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放和燃油消耗有重要的影響。如果發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于怠速工況，則需要將其關(guān)閉，然后在車輛啟動(dòng)時(shí)再重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，這是怠速啟停的基本策略。發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)行時(shí)常會(huì)受到一些力矩干擾，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速偏離設(shè)定的怠速值，使得發(fā)動(dòng)機(jī)排放特性和耗油特性變差，所以保持怠速的穩(wěn)定十分必要。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止過程中，如果司機(jī)臨時(shí)干預(yù)要求車輛重啟動(dòng)，則會(huì)導(dǎo)致停止過程中斷而重啟過程開始。
　　本文主要針對(duì)啟?？刂浦械∷俸桶l(fā)動(dòng)機(jī)重新啟動(dòng)這兩種情形中

2、干擾力矩導(dǎo)致轉(zhuǎn)速波動(dòng)的問題，研究H∞（即 Hinf）控制器的設(shè)計(jì)問題，主要包括系統(tǒng)建模、模型精確線性化和控制器設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證三部分。
　　首先，以傳統(tǒng)四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為對(duì)象，本文利用平均值法建立了發(fā)動(dòng)機(jī)的平均值模型。然后，利用德國(guó)高精度發(fā)動(dòng)機(jī)仿真軟件enDYNA對(duì)模型的一些重要參數(shù)進(jìn)行了提取和辨識(shí)，驗(yàn)證了所建立模型的有效性。其中選取節(jié)氣門進(jìn)氣量為控制量，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為輸出量，進(jìn)氣歧管壓強(qiáng)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為系統(tǒng)狀態(tài)量，建立模型為非線性模型。

3、
　　其次，為了設(shè)計(jì)H∞控制器，再利用微分幾何的理論，對(duì)非線性模型進(jìn)行了精確線性化，得到在新系統(tǒng)變量下的線性化模型，并且對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后，基于線性化模型，針對(duì)怠速啟停控制中經(jīng)常存在力矩干擾使得轉(zhuǎn)速發(fā)生波動(dòng)的特點(diǎn)，本文采用H∞控制算法設(shè)計(jì)怠速啟?？刂破?。針對(duì)穩(wěn)定怠速工況和發(fā)動(dòng)機(jī)重啟動(dòng)這兩種情形，分析了存在的不同類型的干擾，然后在仿真中研究了每一類典型干擾下系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速變化情況。仿真結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的控制器具有較好