宛传平，张海涛，陈杰平，范智平

（安徽科技学院 机电与车辆工程学院，安徽 凤阳 233100）

基于PID控制的电子节气门设计与仿真

宛传平，张海涛，陈杰平，范智平

（安徽科技学院 机电与车辆工程学院，安徽 凤阳 233100）

文章主要阐述了电子节气门的结构、工作原理，分析了电子节气门的控制特点以及非线性因素的产生和控制方法。根据电子节气门的工作过程建立了其动力学模型和电路模型。结合数学模型和增量式PID控制的特点设计了电子节气门控制系统，并进行了Matlab仿真。由仿真结果可以看出，电子节气门采用增量式PID控制，具有超调量较小、性能稳定、跟踪效果好、稳态误差小、抗干扰能力强、动静态性能好和可靠性高等优点。

电子节气门；非线性；增量式PID控制；Matlab仿真

随着汽车工业的发展，对于汽车的舒适性和安全性的要求越来越高。现代汽车的发展的方向是由传统的机械系统向机电系统转变。节气门是汽车发动机控制系统中的一个重要组成部分，其作用是通过调节进入发动机的空气流量来改变发动机的运行状态。传统的节气门采用机械式的连杆连接，驾驶员通过踩动油门踏板来直接控制节气门开度的大小。但是，由于传统的节气门受油门踏板直接控制，不能根据汽车的当前速度、路况、油耗以及安全要求等因素智能的自动调节。因而，在汽车的安全性能、环保性和节能性等方面已不能满足要求。随着汽车电子技术的不断发展，电子节气门已经成为全电控发动机的重要控制部分而在越来越来的汽车上得到广泛的应用［1］。……