汽油发动机电控系统核心控制算法电子书

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第1章 概述

1.1 引言

1.2 基于模型的控制系统设计

1.2.1 需求分析与控制方案

1.2.2 模型建立

1.2.3 控制算法设计

1.2.4 控制性能验证

1.3 非线性控制理论与方法

1.3.1 反步法

1.3.2 滑模控制

1.3.3 反馈线性化

1.3.4 三步法

1.4 模型预测控制

1.4.1 线性模型预测控制

1.4.2 非线性模型预测控制

1.5 汽油发动机的关键控制问题

第2章 涡轮增压汽油发动机气路系统控制算法设计

2.1 引言

2.2 涡轮增压气路系统建模

2.2.1 涡轮增压气路系统子模型推导

2.2.2 模型验证与动力学分析

2.2.3 涡轮增压汽油机气路系统面向控制模型

2.3 气路系统非线性双闭环控制

2.3.1 双闭环气路控制器设计

2.3.2 外环控制器设计

2.3.3 内环控制器设计

2.3.4 仿真验证与分析

2.4 气路系统神经网络预测控制

2.4.1 气路系统协调控制方案设计

2.4.2 神经网络预测模型建立

2.4.3 气路系统协调控制器设计

2.4.4 目标函数优化求解

2.4.5 仿真验证

第3章 汽油发动机稀薄燃烧模式下空燃比控制算法设计

3.1 引言

3.1.1 发动机稀薄燃烧技术

3.1.2 空燃比控制研究现状

3.2 空燃比控制的模型建立与分析

3.2.1 双态进气歧管动态模型

3.2.2 气缸新鲜空气量模型

3.2.3 油路模型

3.2.4 模型仿真验证及动力学分析

3.3 基于模型预测控制的理想空燃比优化

3.3.1 稀薄燃烧与EGR协同作用分析

3.3.2 面向控制的BP神经网络模型建立

3.3.3 基于模型预测控制的理想空燃比与EGR率优化

3.3.4 非线性模型预测控制器仿真验证

3.4 空燃比三步非线性跟踪控制器设计

3.4.1 三步非线性跟踪控制器设计

3.4.2 三步非线性控制器性能验证

3.4.3 理想空燃比优化与跟踪控制联合仿真

第4章 汽油发动机怠速控制算法设计

4.1 引言

4.2 汽油机怠速控制模型建立

4.2.1 非线性平均值模型

4.2.2 面向控制的简化模型

4.3 基于最优控制理论的怠速控制及仿真分析

4.3.1 基于节气门的怠速控制

4.3.2 基于点火提前角的怠速控制

4.3.3 联合点火角与节气门的怠速控制

4.4 基于先进控制方法的怠速控制及仿真分析

4.4.1 基于非线性三步法控制器的怠速控制

4.4.2 基于自抗扰控制器的怠速控制

第5章 汽油发动机高压共轨系统的轨压控制算法设计

5.1 引言

5.1.1 汽油缸内直喷技术

5.1.2 共轨系统控制的研究现状

5.2 共轨系统的控制需求

5.3 共轨系统建模

5.3.1 高压泵

5.3.2 共轨管

5.3.3 喷油器

5.4 三步法轨压控制设计

5.4.1 控制器推导

5.4.2 控制律的实现

5.4.3 鲁棒性分析及参数选取原则

5.5 仿真验证与分析

5.5.1 模型功能验证

5.5.2 控制器性能验证

第6章 汽油发动机冷却系统建模与温度跟踪控制算法设计

6.1 引言

6.1.1 冷却系统面向控制的模型

6.1.2 冷却系统层面的控制

6.1.3 动力系统层面的控制

6.2 汽油机冷却系统热力学建模

6.2.1 燃烧室对缸壁加热功率模型

6.2.2 缸壁/外壁与冷却液对流传热系数模型

6.2.3 散热器散热功率模型

6.2.4 热力学模型简化及验证

6.3 基于单输入单输出模型的冷却液温度跟踪控制

6.3.1 面向控制的模型建立

6.3.2 扰动观测器及史密斯预估器设计

6.3.3 冷却液温度非线性跟踪控制器设计

6.3.4 仿真验证

6.4 基于多输入单输出模型的冷却液温度跟踪控制

6.4.1 控制问题描述

6.4.2 基于模型预测控制的冷却液温度协调控制

6.4.3 仿真验证

第7章 基于统计特性的汽油机燃烧相位控制算法设计

7.1 引言

7.2 LPP信号分析与模型辨识

7.2.1 LPP信号分析

7.2.2 模型辨识

7.3 基于假设检验的LPP控制器设计

7.3.1 统计假设检验模块

7.3.2 统计决策模块

7.3.3 点火提前角控制器

7.3.4 试验验证分析

参考文献