高压共轨系统油压滑模变结构控制器的设计

摘要

变结构控制经过近50年来的快速发展已经成为一个相对独立的研究分支，并随着实际应用中越来越对系统精确度和稳定性的重视，在各领域里逐渐得到推广和应用，如动力与电力系统控制、机器人控制、飞行器控制等。高压共轨电控内燃机作为世纪末内燃机行业三大突破进展之一，是一项新兴的技术，其电控系统在稳定性，准确性和快速性上有着更高的要求。这种要求也体现在高压共轨系统压力控制上，高压共轨系统动态压力直接影响到系统理想喷油规律的实现。为了有效的控制高压共轨系统压力，本文主要工作为：
　　 (1)建立轨压的动态方程，并以此建立系统状态方程；
　　 (2)借助工具MATLAB/SIMULINK设计变结构控制器和PID控制器，并比较这两个控制器的效果；
　　 (3)通过硬件在环仿真平台，测试两种控制器的控制效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1滑模变结构控制理论基本概述

1.1.1滑模变结构的基本概念

1.1.2滑模变结构的特点

1.1.3滑模变结构的发展与研究方向

1.2柴油机共轨系统

1.2.1柴油机共轨系统及轨压控制的工作原理

1.2.2柴油机共轨系统发展现状

1.3本文的研究背景

1.4本文的主要工作

第2章高压共轨近似模型的建立及PID控制仿真

2.1高压共轨系统中的压力控制与PCV阀

2.2高压共轨系统压力动态方程的建立

2.3喷油流量，供油流量，漏油流量与各项参数之间关系式的确定

2.3.1喷油流量

2.3.2漏油流量

2.3.3供油流量

2.4共轨系统非线性状态方程的建立

2.5共轨系统的PID控制

2.5.1 PID算法

2.5.2针对高压共轨系统的PID控制器设计

2.5.3参数整定

第3章滑模变结构控制器设计及仿真

3.1变结构设计的一般方法

3.2连续滑膜变结构控制器设计

3.2.1状态方程的一般形式

3.2.2等效控制

3.2.3在Simulink下变结构控制器的结构

3.3离散型滑模变结构的理论分析

3.3.1离散系统的变结构控制的基本形式

3.3.2离散系统的切换面和切换函数

3.3.3离散系统的到达条件

3.3.4等效控制

3.3.5准滑动模态

3.4离散型滑模变结构控制器和PID控制器

3.5 PID控制，滑模变结构控制的结果对比

3.5.1 PID控制，滑模变结构控制在定工况下的仿真结果对比

3.5.2 PID控制，滑模变结构控制在变工况下的仿真结果对比

第4章硬件在环仿真测试以及结果评估

4.1高压共轨油压硬件在环仿真平台

4.1.1硬件在环仿真方案

4.1.2代码的转换及RTW工具

4.1.3 PC机的控制界面

4.2硬件在环仿真测试

4.2.1 PID控制器硬件在环仿真

4.2.2变结构控制器硬件在环仿真

4.3总结

第5章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文