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基于扰动输入的汽车电子节气门RBF神经网络监督控制
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作者 孙建民 杨世虎 +2 位作者 赵磊 陈昊 姚德臣 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第4期644-648,654,共6页
电子节气门作为发动机系统中进气环节的关键部位,为实现其快速、高精度控制,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络监督控制的电子节气门控制策略。在建立模型时,考虑空气阻力矩对其控制的影响,将非线性环节作为扰动输入,进而推导出电... 电子节气门作为发动机系统中进气环节的关键部位,为实现其快速、高精度控制,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络监督控制的电子节气门控制策略。在建立模型时,考虑空气阻力矩对其控制的影响,将非线性环节作为扰动输入,进而推导出电子节气门系统传递函数,模型控制过程中由比例-积分-微分(PID)控制器和RBF神经网络协调控制。利用Matlab软件对不同跟踪信号进行仿真实验,在正弦跟踪响应中所提方法的跟踪响应速度是传统PID控制的约1.82倍,跟踪误差更小且无超调现象。在阶跃响应工况中所提方法的响应时间约为0.129 s,表明该方法具有良好的鲁棒性,面对需要及时响应车辆走停车况时相比PID控制具有更优良的动态性能。 展开更多
关键词 电子节气门控制 径向基函数神经网络 非线性控制 精确跟踪 空气阻力矩
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汽车电子节气门系统无抖振滑模控制方法研究
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作者 贾启阳 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第6期30-37,41,共9页
针对电子节气门(ET)系统非线性特性对节流阀控制精度的影响,提出了一种鲁棒自适应无抖振滑模控制(ACFSM)方法。该控制方法考虑了ET系统非线性和参数不确定性的影响,引入了遗传算法(GA)优化了ACFSM控制器的控制参数获得了平滑的控制信号... 针对电子节气门(ET)系统非线性特性对节流阀控制精度的影响,提出了一种鲁棒自适应无抖振滑模控制(ACFSM)方法。该控制方法考虑了ET系统非线性和参数不确定性的影响,引入了遗传算法(GA)优化了ACFSM控制器的控制参数获得了平滑的控制信号,结合所设计的自适应控制律减轻了不确定性的影响。为验证所提控制方法的有效性,通过实验表明ASCFM控制器不仅在闭环系统响应中不存在抖振现象,而且可以很好地保持良好的瞬态和稳态跟踪性能。通过对比表明ASCFM控制器在跟踪性能上优于ASM控制器,尤其在节流阀遇到外部干扰时,所提出的ASCFM控制器具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 电子节气门 自适应滑模控制 跟踪性能 抖振
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基于动态惯性权重的电子节气门改进PSO-BP优化控制 被引量:1
3
作者 孙建民 杨世虎 +1 位作者 赵磊 姚德臣 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第2期45-52,共8页
针对汽车电子节气门系统存在的动态迟滞非线性问题,提出一种模糊神经网络PID控制器的设计方法。该控制器将动态调整惯性权重的粒子群优化算法和BP算法结合来优化模糊神经网络参数,修正模糊神经网络在寻优过程中收敛缓慢、易陷入局部最... 针对汽车电子节气门系统存在的动态迟滞非线性问题,提出一种模糊神经网络PID控制器的设计方法。该控制器将动态调整惯性权重的粒子群优化算法和BP算法结合来优化模糊神经网络参数,修正模糊神经网络在寻优过程中收敛缓慢、易陷入局部最小值的不足。利用模糊神经网络的自学习能力,对PID控制器参数进行整定。仿真结果表明,经过优化后的模糊神经网络PID控制器相比于模糊PID控制器在响应时间、超调量和振荡次数等方面都有显着提升。在模拟气流扰动工况施加扰动信号后,该控制器表现出良好的抗干扰性能。在电子节气门响应试验中,节气门响应曲线存在轻微超调,但稳态误差较小,表明该控制方法下电子节气门具有良好的动态响应特性。 展开更多
关键词 动态惯性权重 电子节气门 迟滞非线性 改进粒子群优化算法 模糊神经网络
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基于PSO优化的插电式汽车电子节气门NFTSM控制
4
作者 孙建民 陈昊 +1 位作者 杨世虎 栗雷敬 《电子测量技术》 北大核心 2024年第17期47-53,共7页
面对插电式汽车电子节气门系统存在非线性、参数不确定性以及进气气流扰动等问题,提出了一种基于粒子群算法(PSO)优化非奇异快速终端滑模控制(NFTSMC)的方法,以此提高节气门响应速度和跟随特性。首先考虑节气门零部件参数不确定性因素... 面对插电式汽车电子节气门系统存在非线性、参数不确定性以及进气气流扰动等问题,提出了一种基于粒子群算法(PSO)优化非奇异快速终端滑模控制(NFTSMC)的方法,以此提高节气门响应速度和跟随特性。首先考虑节气门零部件参数不确定性因素以及进气扰动,将系统扰动进行范围估计,并馈入到控制器中。然后利用PSO算法对NFTSMC进行参数整定,并根据李雅普诺夫第二定理进行稳定性证明。设计了插电式汽车阶跃信号和城市道路工况,PSO-NFTSMC相比于PSO-SMC响应时间缩短了82 ms,最大幅值跟随误差由0.32°降低到0.005°,最大误差值由0.5°减小到0.004°。证明了本文所提出的在PSO-NFTSM控制下插电式汽车电子节气门系统响应速度更快,跟随误差更加符合预设效果。该方法的提出与应用为提高插电式汽车发动机的燃烧和排放效率,以及提升车辆动力性能提供了一定参考。 展开更多
关键词 插电式汽车 电子节气门 非线性 非奇异快速终端滑模 粒子群算法
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基于backstepping方法的电子节气门控制 被引量:32
5
作者 陈虹 胡云峰 +1 位作者 郭宏志 宋同好 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期491-496,503,共7页
针对汽车电子节气门的跟踪控制要求,建立了面向控制器设计的非线性模型.采用输入整形(input-shaping)技术对跟踪输入信号进行滤波,应用backstepping方法设计了电子节气门的非线性控制器.将建模误差等不确定性看做加性外部扰动,分析了跟... 针对汽车电子节气门的跟踪控制要求,建立了面向控制器设计的非线性模型.采用输入整形(input-shaping)技术对跟踪输入信号进行滤波,应用backstepping方法设计了电子节气门的非线性控制器.将建模误差等不确定性看做加性外部扰动,分析了跟踪误差系统的输入到状态稳定性(input-to-state-stability,ISS),并据此给出了选择控制器参数的指导性准则.仿真实验表明基于backstepping的控制方法能够很好的实现电子节气门的跟踪控制. 展开更多
关键词 电子节气门 不确定性 BACKSTEPPING 输入到状态稳定性 输入整形
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基于观测器的输出反馈电子节气门控制器设计 被引量:28
6
作者 胡云峰 李超 +3 位作者 李骏 郭洪艳 孙鹏远 陈虹 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期746-754,共9页
针对电子节气门系统的状态变量不完全可测量,设计了一个基于观测器的输出反馈电子节气门控制系统.该系统由一个估计不可测量状态的降阶观测器和一个非线性状态反馈控制器组成.同时在控制器中引入了跟踪误差的积分项以抑制跟踪静差.将建... 针对电子节气门系统的状态变量不完全可测量,设计了一个基于观测器的输出反馈电子节气门控制系统.该系统由一个估计不可测量状态的降阶观测器和一个非线性状态反馈控制器组成.同时在控制器中引入了跟踪误差的积分项以抑制跟踪静差.将建模误差和观测器误差等不确定性看作外部扰动,在输入到状态稳定性(Input to state stability,ISS)理论框架下分析了跟踪误差系统的鲁棒性,并据此给出了选择控制器参数的指导性原则.仿真及实验结果表明,基于观测器的输出反馈控制器能够很好地实现电子节气门的跟踪控制. 展开更多
关键词 电子节气门 输出反馈 观测器 BACKSTEPPING 输入到状态稳定性
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电子节气门控制系统研究 被引量:34
7
作者 冯能莲 董春波 +2 位作者 宾洋 陈树星 李克强 《汽车技术》 北大核心 2004年第1期1-4,共4页
分析了以步进电机和无刷直流电机做驱动器的电子节气门的组成和工作原理,阐述了控制系统的硬件与软件构成以及控制系统的抗干扰措施,并进行了控制系统的响应特性试验。结果表明,所研究的电子节气门及其控制系统具有较好的跟随特性。
关键词 电子节气门 控制系统 发动机控制 CAN总线 响应特性
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电子节气门仿真控制 被引量:28
8
作者 杜开明 秦大同 +2 位作者 刘振军 姜凤翔 丁锐 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期14-18,共5页
简要介绍了电子节气门技术的发展情况、系统的典型结构和工作原理,分析了电子节气门系统机械结构中存在的非线性问题,建立了其数学模型,设计了3种控制器(PID控制器、模糊控制器、滑动模态控制器)并进行了仿真。对仿真结果进行分析表明,... 简要介绍了电子节气门技术的发展情况、系统的典型结构和工作原理,分析了电子节气门系统机械结构中存在的非线性问题,建立了其数学模型,设计了3种控制器(PID控制器、模糊控制器、滑动模态控制器)并进行了仿真。对仿真结果进行分析表明,PID控制器的控制精度较差,而且超调严重;模糊控制器具有较好地跟踪性,但存在一定的滞后现象;滑动模态控制器具有和模糊控制器相当的跟踪性能而且滞后得到了较好的改善,可以较好地满足控制要求。 展开更多
关键词 电子节气门 仿真控制 PID控制器 模糊控制器 滑动模态控制 非线性问题 工作原理 典型结构 机械结构 数学模型 仿真结果 控制精度 滞后现象 跟踪性能 控制要求 分析表 系统 器具 超调
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汽车电子节气门位置最优预见控制 被引量:12
9
作者 张邦基 陈志强 +2 位作者 田阳 张农 王明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期349-354,共6页
基于线性二次型最优控制理论和线性矩阵不等式处理方法,提出一种适用于汽车电子节气门的位置离散最优预见控制算法,该算法仅通过一组滑动电位计来测量节气门阀片角度位置实现闭环控制。针对节气门的实际使用环境,建立了离散化的节气门... 基于线性二次型最优控制理论和线性矩阵不等式处理方法,提出一种适用于汽车电子节气门的位置离散最优预见控制算法,该算法仅通过一组滑动电位计来测量节气门阀片角度位置实现闭环控制。针对节气门的实际使用环境,建立了离散化的节气门状态空间模型,利用状态转移法构建了包含目标信号的扩大误差系统;考虑实际系统中节气门物理参数难以辨识的特点和外部扰动力矩等不确定因素的影响进行了仿真,并基于快速控制原型技术进行了试验验证。仿真和试验结果均表明,所设计的位置最优预见控制算法能够快速准确地跟踪目标开度信号,增强了电子节气门控制系统的稳定性和鲁棒性。 展开更多
关键词 汽车电子节气门 位置跟踪 最优预见控制 快速控制原型 鲁棒性
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车联网环境下电子节气门全局快速滑模控制 被引量:15
10
作者 郑太雄 杨斌 +2 位作者 李永福 王波 李银国 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2356-2364,共9页
车联网是目前汽车电子领域的研究热点,而车车通信是实现车联网的重要技术手段。为了提高车车通信过程中汽车电子节气门的控制性能,提出了基于Luenberger观测器的电子节气门全局快速滑模控制。具体来讲,首先,基于电子节气门的非线性模型... 车联网是目前汽车电子领域的研究热点,而车车通信是实现车联网的重要技术手段。为了提高车车通信过程中汽车电子节气门的控制性能,提出了基于Luenberger观测器的电子节气门全局快速滑模控制。具体来讲,首先,基于电子节气门的非线性模型,设计了Luenberger滑模观测器,以实现对节气门开度变化的在线估计;其次,以节气门开度误差为输入,通过李雅普诺夫稳定性理论设计了全局快速滑模控制器与外部扰动自适应律,以确保系统的稳定性和鲁棒性。最后,对提出的控制方法进行仿真验证,并与现有方法进行对比分析,仿真结果证明了所提出控制方法的有效性。 展开更多
关键词 车联网 车车通信 电子节气门 Luenberger滑模观测器 李雅普洛夫稳定性理论 全局快速滑模控制
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电子节气门变结构滑模控制及仿真与试验 被引量:19
11
作者 陶国良 郭连 +1 位作者 刘昊 万里军 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期39-42,共4页
建立了发动机电子节气门的非线性运动模型,并运用变结构滑模控制理论进行控制器与观测器设计,仿真及实时硬件在环控制试验结果表明采用变结构控制,能很好地克服系统中的非线性及扰动,迅速地获得预期节气门位置。
关键词 内燃机 电子节气门 变结构滑模控制
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混合动力轿车电子节气门控制系统设计与匹配试验 被引量:6
12
作者 袁银南 陈汉玉 +2 位作者 张彤 陈笃红 朱磊 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期678-681,685,共5页
基于智能积分模糊PID控制原理,采用英飞凌TLE4729G单片机开发了电子节气门控制系统的硬件和软件,并将其嵌入发动机ECU中。将所开发的电子节气门安装在混合动力车上,进行整车起动试验和工况循环试验。试验结果表明,混合动力车起动时间和... 基于智能积分模糊PID控制原理,采用英飞凌TLE4729G单片机开发了电子节气门控制系统的硬件和软件,并将其嵌入发动机ECU中。将所开发的电子节气门安装在混合动力车上,进行整车起动试验和工况循环试验。试验结果表明,混合动力车起动时间和喷油脉宽明显优于传统车,且电子节气门响应速度快,能满足混合动力车不同工况的需求。 展开更多
关键词 混合动力车 电子节气门 模糊PID控制 试验
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混合动力汽车电子节气门控制研究 被引量:12
13
作者 张亚明 孙逢春 杨良会 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期881-884,889,共5页
研究混合动力车用电子节气门控制策略.分析了混合动力车用电子节气门的结构和数学模型,提出了电子节气门的PID控制和基于趋近律的滑模变结构控制策略,建立了电子节气门的Matlab模型并对两种控制策略进行了仿真.开发了基于这两种控制策... 研究混合动力车用电子节气门控制策略.分析了混合动力车用电子节气门的结构和数学模型,提出了电子节气门的PID控制和基于趋近律的滑模变结构控制策略,建立了电子节气门的Matlab模型并对两种控制策略进行了仿真.开发了基于这两种控制策略的控制器,并在某ISG混合动力汽车上进行了试验.结果表明,滑模控制消除了PID控制中出现的"平顶"现象,且响应更快,鲁棒性更强. 展开更多
关键词 混合动力汽车 电子节气门控制 滑模控制 PID
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现代轿车电子节气门系统及其控制 被引量:17
14
作者 刘振军 秦大同 胡建军 《汽车技术》 北大核心 2004年第3期13-16,共4页
介绍了电子节气门的组成及其控制原理。指出,利用电子节气门可实现车辆对加速踏板响应灵敏度的调节、对海拔高度的补偿及基于扭矩需求的节气门自动控制。针对发动机转速对电子节气门响应速度和控制精度的要求阐述了驱动电机的选形、传... 介绍了电子节气门的组成及其控制原理。指出,利用电子节气门可实现车辆对加速踏板响应灵敏度的调节、对海拔高度的补偿及基于扭矩需求的节气门自动控制。针对发动机转速对电子节气门响应速度和控制精度的要求阐述了驱动电机的选形、传感器的冗余设计。 展开更多
关键词 汽车工程 电子节气门系统 传感器 冗余设计 响应速度 驱动电机选形
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基于双向伺服力反馈的电子节气门控制系统 被引量:8
15
作者 巩明德 田博 王辉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1-6,24,共7页
针对目前电子节气门控制系统中存在的缺乏驾驶临场感、非线性和未建模动态不确定性等缺点,结合临场感主从遥操纵理论,提出基于双向伺服力反馈控制策略的电子节气门控制系统。驾驶员目标开度与节气门实际开度位置偏差经动态鲁棒补偿器控... 针对目前电子节气门控制系统中存在的缺乏驾驶临场感、非线性和未建模动态不确定性等缺点,结合临场感主从遥操纵理论,提出基于双向伺服力反馈控制策略的电子节气门控制系统。驾驶员目标开度与节气门实际开度位置偏差经动态鲁棒补偿器控制电驱油门踏板角位移,使驾驶员感知反馈力;同时位置偏差通过基于等效控制的模糊滑模控制器控制电子节气门实际开度,使其准确跟踪目标开度。通过仿真验证了所设计的控制策略的有效性。试验采用电控六自由度驾驶模拟器,结果表明,所设计的电子节气门控制系统能够精确修正开度位置偏差,增强驾驶临场感,具有较强的鲁棒性和自适应性。 展开更多
关键词 电子节气门 控制系统 力反馈 鲁棒控制 滑动模态控制
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汽车自适应巡航系统中电子节气门的精确控制 被引量:9
16
作者 冯道宁 刘昭度 裴晓飞 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期528-532,共5页
在改装的捷达GTX轿车上研究ACC系统中电子节气门的控制策略.在控制方法中综合应用了多种PID算法,针对直流力矩电机机械特性对控制策略进行了优化,通过单片机的输出比较通道产生PWM以控制电机.通过实验台和实车试验,证明基于该控制策略... 在改装的捷达GTX轿车上研究ACC系统中电子节气门的控制策略.在控制方法中综合应用了多种PID算法,针对直流力矩电机机械特性对控制策略进行了优化,通过单片机的输出比较通道产生PWM以控制电机.通过实验台和实车试验,证明基于该控制策略开发电子节气门控制器的控制效果良好. 展开更多
关键词 自适应巡航控制系统 电子节气门控制 比例积分微分 直流力矩电机 脉冲宽度调制
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电子节气门控制策略仿真研究 被引量:6
17
作者 冯镇 肖寿高 +1 位作者 焦磊 程龙 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2012年第4期1665-1669,共5页
为缩短电子节气门控制策略的开发时间,优化内燃机汽车的动力性与排放性,建立了电子节气门系统数学模型,对其存在的非线性因素进行了分析,对比了PID控制策略、模糊控制策略及滑模变结构控制策略在电子节气门控制系统上的控制效果。利用Ma... 为缩短电子节气门控制策略的开发时间,优化内燃机汽车的动力性与排放性,建立了电子节气门系统数学模型,对其存在的非线性因素进行了分析,对比了PID控制策略、模糊控制策略及滑模变结构控制策略在电子节气门控制系统上的控制效果。利用Matlab/Simulink建立3种控制策略的仿真模型,实验结果表明,滑模变结构控制在控制精度和响应速度方面具有很好的控制性能,模糊控制的控制效果中等,PID控制效果相对较差但控制算法简单便于实现。 展开更多
关键词 电子节气门系统 非线性因素 PID控制 模糊控制 滑模变结构控制
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基于位置反馈控制的电子节气门控制系统研究 被引量:15
18
作者 于洪洋 吕英军 杨世春 《汽车技术》 北大核心 2007年第8期9-12,共4页
以Infineon XC167为主芯片控制电子节气门,设计了直流电机驱动电路,开发了电子节气门控制系统的硬件电路。设计了模糊智能PID控制器,提出了电子节气门的控制策略。通过电子节气门阶跃响应试验和油门位置与节气门位置试验,验证了该控制... 以Infineon XC167为主芯片控制电子节气门,设计了直流电机驱动电路,开发了电子节气门控制系统的硬件电路。设计了模糊智能PID控制器,提出了电子节气门的控制策略。通过电子节气门阶跃响应试验和油门位置与节气门位置试验,验证了该控制系统可以实现节气门位置反馈的闭环控制。 展开更多
关键词 电子节气门 模糊PID 控制策略 阶跃响应
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嵌入CAN节点的汽车电子节气门仿真系统 被引量:5
19
作者 郭宏志 陈虹 +1 位作者 宋同好 周欣 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第18期5716-5719,共4页
介绍了汽车电子节气门控制系统的组成及其工作原理。设计了电子节气门控制单元CAN网络通信应用层协议。在CANoe和Matlab平台上建立了嵌入CAN节点的电子节气门联合仿真系统。同时在联合仿真系统上进行了电子节气门滑膜控制算法的仿真实验... 介绍了汽车电子节气门控制系统的组成及其工作原理。设计了电子节气门控制单元CAN网络通信应用层协议。在CANoe和Matlab平台上建立了嵌入CAN节点的电子节气门联合仿真系统。同时在联合仿真系统上进行了电子节气门滑膜控制算法的仿真实验,取得了对电子节气门的满意的控制效果,验证了联合仿真系统的有效性,为汽车电子控制系统的快速开发提供了一种行之有效的途径。 展开更多
关键词 CAN网络通信应用层协议 CANOE 电子节气门 滑模控制
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基于智能PID控制的电子节气门控制系统研究 被引量:8
20
作者 冯巍 程秀生 +1 位作者 祁鹏华 李雪松 《汽车技术》 北大核心 2009年第3期14-17,共4页
以Infineon XC164CM为主芯片,以TLE5206为电机控制芯片,构建了电子节气门的硬件电路。基于所制定的电子节气门控制策略设计了智能PID控制器,进行了电子节气门的阶跃响应试验和电子节气门的跟随响应试验。结果表明,电子节气门有很好的随... 以Infineon XC164CM为主芯片,以TLE5206为电机控制芯片,构建了电子节气门的硬件电路。基于所制定的电子节气门控制策略设计了智能PID控制器,进行了电子节气门的阶跃响应试验和电子节气门的跟随响应试验。结果表明,电子节气门有很好的随动性和稳定性,跟随曲线光滑基本无超调,从而表明该控制系统可以实现对电子节气门位置的精确控制。 展开更多
关键词 智能PID 电子节气门 控制系统
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