基于線性矩陣不等式的電子節氣門控制系統研究

基于線性矩陣不等式的電子節氣門控制系統研究

基于線性矩陣不等式的電子節氣門控制系統中，電子節氣門通過使用電子信號而不是機械連接來實現加速踏板和節氣門之間的連接。傳統的發動機節氣門是被機械地連接到車輛加速踏板，節氣門板直接控制進入發動機的空氣量，從而確定所需的燃料量，以使發動機獲得期望的空燃比，這對于發動機排放的調節至關重要。使用電子節氣門控制的優點是可以同時調節進入發動機的空氣量和燃料量，以提供精確的空燃比，特別是在發動機瞬時工況下。典型的電子節氣門控制系統由具有直流電流電動機的節氣門、一對節氣門位置傳感器（電位計）和控制單元組成。電位計的輸出電壓與節氣門的位置成比例。

研究電子節氣門系統輸入協方差約束控制問題以獲得最佳輸出性能的最優控制，而該輸出性能受輸入協方差矩陣的約束,常利用凸優化方法解決輸入協方差約束控制問題，但凸優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協方差約束控制問題，同時考慮連續和離散時間問題。采用基于凸優化方法的輸入協方差約束控制以控制電子節氣門板的位置。為了證明所提出基于線性矩陣不等式的電子節氣門控制系統有效性，在電子節氣門控制系統中設計和驗證輸入協方差約束控制器的性能，并與比例積分微分（PID）控制器的性能進行比較。比較結果表明，該電子節氣門控制系統具有更好的性能，而且輸入協方差約束控制器所需的控制能量低于PID控制器，可節省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