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随着柴油机燃料排放的环境问题和燃料的能源问题的日益突出,对柴油机电控技术在改善柴油机的动力性能、经济性能和排放性能方面的要求也越来越高。为了满足柴油机排放,节能,提高控制性能的更高要求,辨识出准确的柴油机模型,设计准确的柴油机调速控制器,研究电控系统的控制算法是很有意义的。本文主要做了以下几方面的研究工作:(1)根据柴油机控制调速原理以及输入输出变量类型,确定了柴油机电控ECU主电路,驱动电路,通信电路等硬件系统的设计方案。(2)根据柴油机工作原理,设计柴油机的调速控制策略,针对系统功能要求,结合硬件电路特点,设计了不同工况的控制模块,其中主要包括主程序设计、启动工况控制模块设计和怠速工况控制模块,正常工况燃料控制模块设计。(3)研究了柴油机的模型辨识方法,比较了开闭环的几种模型辨识方法,确定了以最小二乘法的闭环模型辨识方法,获得了柴油机的模型,对柴油机模型进行了仿真试验。探讨了基于根轨迹和Ziegler-Nichols整定法来设计了PID控制器的思路,分析控制结果,对PID算法进行改进,增加防死区,防积分饱和功能。(4)对由ECU和氧传感器组成的闭环控制下的控制算法进行了初步仿真研究。采用模糊控制理论,通过对空燃比的实时调节,相比开环控制时获得了较好的控制效果。通过柴油机现场台架实验,自行设计的ECU及控制器可以在闭环控制下对柴油机进行调速控制,基于模型辨识和参数整定的算法设计,对优化控制性能有一定指导意义。