[发明专利]基于自适应模糊技术的电子节气门控制方法、系统及车辆

权利要求书

1.一种基于自适应模糊技术的电子节气门控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

构建电子节气门系统数学模型，得到电子节气门系统的状态空间表达式；

构建第一误差变量和第二误差变量，采用自适应算法设计电子节气门系统的自适应控制器，得到自适应控制器的最佳控制电压的控制律；

构建跟踪误差系统，对第一误差变量和第二误差变量进行处理后得到电子节气门跟踪误差系统状态空间表达式，得到自适应控制器的第一控制参数和第二控制参数与系统跟踪误差的关系；

获取电子节气门的预设开度和实时开度，以系统的跟踪误差和跟踪误差的导数作为模糊控制器的输入量，采用模糊控制算法选取合适的第一控制参数和第二控制参数；

自适应控制器根据模糊控制器输出的第一控制参数和第二控制参数，计算电子节气门的最佳控制电压，进而输出电子节气门理想的输出角度。

2.如权利要求1所述的基于自适应模糊技术的电子节气门控制方法，其特征在于，所述电子节气门系统数学模型，具体为：

y＝x₁

其中，J＝n²J_m+J_g和B＝n²B_m+B_t分别是等效总惯量和阻尼常数，θ是节气门阀片的旋转角，k_sp是复位弹簧的弹性系数，n为减速齿轮的理想传动比，R_a是驱动电机的内阻，u是驱动电机的输入电压，J_m是驱动电机的转动惯量，J_g是节气门挡板转轴的转动惯量，B_m是驱动电机的阻尼系数，B_t是节气门的阻尼系数，k_b是驱动电机的反电动势常数，k_t是驱动电机的扭矩常数，θ₀是门体阀片的初始开度，F_s是库仑摩擦系数，k_pre是复位弹簧的预紧力系数。

3.如权利要求2所述的基于自适应模糊技术的电子节气门控制方法，其特征在于，所述第一误差变量，具体为：

ε₁＝x₁-y_r

其中，y_r是待跟踪的节气门开度。

4.如权利要求2所述的基于自适应模糊技术的电子节气门控制方法，其特征在于，所述第二误差变量，具体为：

其中，k₁是正常数。

5.如权利要求2所述的基于自适应模糊技术的电子节气门控制方法，其特征在于，所述自适应控制器的最佳控制电压的控制律，具体为：

其中，k₁和k₂是正常数。

6.如权利要求1所述的基于自适应模糊技术的电子节气门控制方法，其特征在于，系统跟踪误差的衰减速度与第一控制参数的选取有关，当第一控制参数值越大，衰减速度也就越快；系统的跟踪静差与第二控制参数的选取有关，当第二控制参数值越大，跟踪静差也就越小。

7.如权利要求1所述的基于自适应模糊技术的电子节气门控制方法，其特征在于，采用模糊控制算法选取合适的第一控制参数和第二控制参数，具体为：

定义系统的跟踪误差和跟踪误差的导数的模糊集合；

采用三角形隶属度函数法将输入量和输出量参数进行模糊化；

制定模糊规则，进行模糊推理；

利用平均加权法进行解模糊处理，输出自适应控制器的第一控制参数和第二控制参数。