[發明專利]基于自適應滑模技術的電子節氣門控制方法

有效

• 申請號: 201710981759.6
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107701315B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 王海;劉林峰;何平;郁明;姜蒼華
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: F02D9/10
• 分類號: F02D9/10;F02D41/14
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種基于自適應滑模技術的電子節氣門控制方法，包括腳踏板和節氣門的位置信號采集，其特征在于，主要步驟如下：

步驟1，踩下油門腳踏板，并令腳踏板角度θ_d≥1°；

步驟2，對腳踏板角度θ_d和當前節氣門輸出角度θ_t進行采樣，采樣周期為Δt；

步驟3，先根據步驟2得到的腳踏板角度θ_d和當前節氣門輸出角度θ_t利用公式e＝θ_t-θ_d算出系統誤差e，然后通過自適應魯棒滑模控制算法計算出節氣門的最佳控制電壓u，并按照公式T＝u/12換算出電機驅動器設定的占空比T；

步驟4，將換算后得到的占空比T傳送給電機驅動器，電機驅動器輸出電壓U驅動節氣門，輸出理想節氣門輸出角度θ_t1；

步驟5，設檢驗終止條件為θ_t1＝θ_d，檢驗步驟4所得到理想節氣門輸出角θ_t1數值是否滿足檢驗終止條件，如果滿足檢驗終止條件，即腳踏板角度θ_d和所輸出的理想節氣門輸出角度θ_t1數值相等，則結束運行；如果未滿足檢驗終止條件，則返回步驟2并重復步驟2～5，直至滿足檢驗終止條件；

步驟3所述自適應魯棒滑模控制算法包括以下步驟：

(1)求滑模函數s，其表達式為：

式中是系統誤差e的一階導數，c為滑模正常數；

(2)求最佳控制電壓u，其表達式為：

式中，τ_fa0為節氣門系統的標稱摩擦力矩；τ_spa0為系統的彈簧回正力矩；a₀為系統標稱參數1；b₀為系統標稱參數2；為當前節氣門輸出角度θ_t的一階導數；為腳踏板角度θ_d的一階導數；為腳踏板角度θ_d的二階導數；為系統中總不確定集合的上界估計值，其中，為上一采樣周期系統中總不確定集合的上界估計值，為的一階導數，ξ₁為學習率；k為設定的收斂速度正常數；sat(s)為邊界符號函數，表達式為其中，sign(s)為符號函數，ξ₂為設定的邊界正常數。

2.根據權利要求1所述的基于自適應滑模技術的電子節氣門控制方法，其特征在于，步驟2所述采樣周期Δt＝0.001秒。