随着我国能源消耗的日益增加,能源短缺和环境污染等相关问题日益严重。与此同时,更加苛刻的国Ⅵ即将实施,柴油机电控技术的升级换代刻不容缓。与电控VE泵相比,高压共轨燃油喷射系统通过引入共轨器件,能实现更精准的燃油喷射控制,提高燃油经济性和系统动力性能,减少排放。良好的轨压控制是实现共轨系统高性能工作的前提,以燃油计量单元为执行器的共轨系统基本工作原理如下:作用在执行器上的有效电压促使执行器打开一定的开度,在进油行程中,低压端的燃油经过输油泵送至高压泵,并在随后的泵油行程中,在凸轮轴的带动下被压缩加压至共轨管中,进而改变共轨管轨压。轨压控制系统中存在输入电压波动、系统参数摄动等内外部干扰,并存在泵油、喷油等所引发的非线性特性,这些干扰和非线性的存在使得系统难以获得满意的闭环控制性能。本文从提高轨压控制系统的性能出发,通过对共轨系统建模,提出了多种先进控制方案,并进行了验证。本文首先介绍了高压共轨系统的工作原理和结构特性,然后对系统的主要部件——燃油计量单元、高压泵和共轨管分别建立了机理模型。根据现有的硬件条件,制定了电流-轨压串级控制方案,并在机理分析的基础上,对外环模型进行了简化。在控制方面,研究了基于线性反馈控制的轨压系统控制方案,分析表明,在系统非线性和干扰的存在下,系统难以取得令人满意的性能。因此,本文提出了基于干扰估计技术的复合控制方案:在电流环采用干扰观测器对线圈参数摄动和输入电压波动进行估计并在控制器上进行补偿;在轨压环设计了基于自抗扰控制的轨压控制方案,通过引入跟踪微分器和扩张状态观测器,使用广义状态误差进行控制器设计,提高了系统的动态性能和抗干扰能力。针对系统的非线性模型,研究了基于广义比例积分(GPI)观测器的反步控制方案在共轨系统中的应用。重点考虑了轨压侧由于喷油动态和参数摄动所带来的不匹配时变干扰对系统性能的影响,所设计的GPI观测器能够对其进行有效观测。通过在反步控制设计中引入干扰观测值进行补偿,以提高系统的抗干扰能力。最后,通过仿真验证了所设计算法的有效性。