基于模型的设计方法是一种新的嵌入式系统设计方法,采用这种方法进行嵌入式系统开发可以明显缩短开发周期,降低开发成本,发动机电子控制系统作为一种复杂的实时性控制系统,尤其适合采用这种方法进行设计。本文对基于模型的设计方法在发动机喷油控制系统设计中的应用进行了研究,主要内容包括以下几个方面: 对基于模型的设计方法进行了全面的分析和总结,指出这种设计方法最突出的特点是采用基于模型的自动代码生成技术,缩短了系统开发周期,降低了开发成本。最后总结出采用这种方法进行系统设计时最关键的步骤是建立被控对象和控制器模型。 针对发动机工作过程特点,制定喷油系统整体控制策略:稳态部分负荷工况采用闭环控制,瞬态工况采用基于进气管压力观测器和动态油膜补偿器的开环控制,而怠速工况下采用模糊-PI(D)复合控制。 建立了发动机系统模型并对模型进行了仿真试验。建模时首先将发动机按照功能划分成若干个子系统,然后分别用数学方程来描述各个子系统的动态特性,最后根据子系统数学方程建立各子系统模型,并将各子系统组合起来构成发动机模型;模型建立以后进行了仿真试验,验证了所建立的模型能够较好地模拟实际发动机系统动态特性。 建立了喷油控制器模型并对主要控制模块进行仿真试验。控制器建模时,首先将控制器划分为三个任务模块和一个任务调度模块,然后分别设计各任务模块控制算法,在此基础上建立其控制器模型。模型建立以后在所建立的发动机模型上进行仿真试验,仿真结果表明所设计的各控制子模块能够达到预期的控制效果。