发动机空载转速二次型最优控制器设计.doc

摘要:本文的主要内容是发动机空载转速二次型最优控制器的设计。为了使发动机转速能在外界干扰下保持稳定，本文首先根据给定的参数，建立了一个发动机的数学模型。然后，在此基础上建立一个二次型最优控制器，并在MATLAB上进行仿真与分析。

首先，对发动机建模。可以把发动机描述成一个二元模型：发动机——耗能装置模型。对模型进行分析、建模，将发动机模型进行转换，最终得到发动机的数学模型。

其次，二次型最优控制器的设计。介绍了最优控制理论的发展过程，简述了二次型最优控制理论，包括二次型最优控制的概念和实质、二次型最优控制的基本原理、相关问题的描述及设计方法。借助MATLAB建立发动机空载转速二次型最优控制器。

最后用MATLAB对系统进行仿真和分析。

关键词：发动机；空载转速控制；二次型最优控制；MATLAB仿真

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1对汽车发动机转速控制的意义-1

1.2控制中的控制律设计-1

1.2本文选题内容-2

2发动机数学模型的建立-3

2.1发动机模型-3

2.2数学模型转化-4

2.3MATLAB的简单介绍-5

2.4系统稳定性分析-5

2.5系统响应分析-6

3二次型最优控制器的设计-8

3.1二次型最优控制概述-8

3.2二次型最优控制的基本原理-8

3.3二次型最优控制在MATLAB上的运用-10

3.3.1连续系统的二次型最优控制的MATLAB函数-10

3.3.2二次型最优控制设计实例-10

3.4控制器设计-13

3.4.1.Riccati微分方程求解-13

3.4.2加权矩阵的调整-14

4. 基于MATLAB实现控制系统仿真验证与分析-15

结    论-19

参 考 文 献-20

致    谢-21