基于线性矩阵不等式的电子节气门控制系统研究

基于线性矩阵不等式的电子节气门控制系统中，电子节气门通过使用电子信号而不是机械连接来实现加速踏板和节气门之间的连接。传统的发动机节气门是被机械地连接到车辆加速踏板，节气门板直接控制进入发动机的空气量，从而确定所需的燃料量，以使发动机获得期望的空燃比，这对于发动机排放的调节至关重要。使用电子节气门控制的优点是可以同时调节进入发动机的空气量和燃料量，以提供精确的空燃比，特别是在发动机瞬时工况下。典型的电子节气门控制系统由具有直流电流电动机的节气门、一对节气门位置传感器（电位计）和控制单元组成。电位计的输出电压与节气门的位置成比例。

研究电子节气门系统输入协方差约束控制问题以获得最佳输出性能的最优控制，而该输出性能受输入协方差矩阵的约束,常利用凸优化方法解决输入协方差约束控制问题，但凸优化方法受线性矩阵不等式（LMI）约束。因此，综合研究控制线性矩阵不等式的特征以解决输入协方差约束控制问题，同时考虑连续和离散时间问题。采用基于凸优化方法的输入协方差约束控制以控制电子节气门板的位置。为了证明所提出基于线性矩阵不等式的电子节气门控制系统有效性，在电子节气门控制系统中设计和验证输入协方差约束控制器的性能，并与比例积分微分（PID）控制器的性能进行比较。比较结果表明，该电子节气门控制系统具有更好的性能，而且输入协方差约束控制器所需的控制能量低于PID控制器，可节省20%的能量。

刊名：VAl-Khwarizmi EngineeringJournal（英）

刊期：2016年第11期

作者：AliKhudhair Al-Jibooryetal

编译：朱会