随着汽车电子控制技术的迅速发展,人们对汽车性能的要求以及对能源与环境问题的重视程度不断提高。电子节气门产品自20世纪80年代问世以来,已逐渐应用到各种中、高级轿车中。相对于传统的机械式节气门,电子节气门控制系统是一种柔性控制系统,通过节气门体上的电机驱动节气门,在电控单元的控制下,可实现节气门开度的快速精确控制。本文分析了电子节气门控制系统的工作原理、基本结构以及机械结构中存在的非线性因素和各自的特性,如复位弹簧、气流冲击、库伦摩擦和粘滑摩擦等。测定了电子节气门的关键参数,建立了电子节气门控制系统的数学模型。为了适应电子节气门控制系统的快速动态特性,抑制由于电子节气门体的非线性因素对控制特性的影响,实现了一种模糊PID控制策略,以提高电子节气门控制系统的动态响应性能。为此,在MATLAB/Simulink环境中建立了电子节气门控制系统仿真模型。电子节气门控制器采用飞思卡尔公司的MC9S12XS128单片机为主控芯片,同时硬件系统包括:控制器的供电电源模块、直流电机的脉宽调制驱动模块、串行通信模块等。采用CodeWarrior编译的程序软件,完成了基本控制功能。仿真和试验结果表明:模糊PID控制相对于PID控制能够较精确地控制节气门开度,减小超调量,瞬态误差较小,滞后时间较短。所开发的模糊PID控制器能够完成电子节气门系统的控制功能要求。