基于PSO优化的插电式汽车电子节气门NFTSM控制

来源：电子测量技术杂志2024年第17期北京时间：

作者：孙建民，陈昊，杨世虎，栗雷敬

单位：1.北京建筑大学机电与车辆工程学院 北京 100044; 2.城市轨道交通车辆服役性能保障北京市重点实验室 北京 100044

摘要：面对插电式汽车电子节气门系统存在非线性、参数不确定性以及进气气流扰动等问题，提出了一种基于粒子群算法（PSO）优化非奇异快速终端滑模控制（NFTSMC）的方法，以此提高节气门响应速度和跟随特性。首先考虑节气门零部件参数不确定性因素以及进气扰动，将系统扰动进行范围估计，并馈入到控制器中。然后利用PSO算法对NFTSMC进行参数整定，并根据李雅普诺夫第二定理进行稳定性证明。设计了插电式汽车阶跃信号和城市道路工况，PSO-NFTSMC相比于PSO-SMC响应时间缩短了82 ms，最大幅值跟随误差由0.32°降低到0.005°，最大误差值由0.5°减小到0.004°。证明了本文所提出的在PSO-NFTSM控制下插电式汽车电子节气门系统响应速度更快，跟随误差更加符合预设效果。该方法的提出与应用为提高插电式汽车发动机的燃烧和排放效率，以及提升车辆动力性能提供了一定参考。

关键词：插电式汽车;电子节气门;非线性;非奇异快速终端滑模;粒子群算法

基金资助：国家自然科学基金（51605023）、北京市教委科研计划项目（SQKM201810016015）、北京建筑大学研究生创新项目（PG2024140）资助