[发明专利]电磁阀压力的闭环控制方法及其控制器设计方法

说明书

本发明提供了电磁阀压力的闭环控制方法，步骤如下：S1：获取电磁阀的设定压力；S2：用设定压力减去实际压力得到电磁阀压力的控制偏差；S3：根据电磁阀压力的控制偏差，计算电磁阀的初始控制压力u₀；S4：再用u₀减去线性扩张观测器LESO估计的的干扰压力，得到修正后的控制压力u；S5：根据电磁阀压力电流（p‑I）特性曲线和修正后的控制压力计算电磁阀目标电流；S6：压力传感器采集电磁阀实际压力；S7：线性扩张观测器LESO根据电磁阀实际压力和修正后的控制压力计算干扰压力；S8：完成一个控制循环；还公开了用于电磁阀压力的闭环控制方法的控制器的设计方法，实现了离合器电磁阀的自适应控制，降低了控制器参数整定的难度。

技术领域

本发明属于电磁阀压力控制技术领域，尤其涉及电磁阀压力的闭环控制方法及其控制器设计方法。

背景技术

电磁阀的动态响应过程既包含了压力-电流(PI)滞环等稳态非线性环节，又包含了迟滞等动态非线性过程，这就需要对电磁阀的压力进行闭环控制。此外，无论是线性还是非线性特性均和工况有关，例如电流变化方向，油温等。电磁阀的特性，特别是动态特性，很难通过精确的数学方程来表达，因此，一些对被控对象数学模型精度要求很高的控制方法，不适合应用于电磁阀压力的闭环控制。

不同的油温下，油液的粘度不同，电磁阀的线性和非线性环节的特征参数也会有所变化，例如和常温下相比，低温下电磁阀的滞环宽度以及时间常数会明显增加，并且，为了改善这些特性，就需要调整电磁阀的周期性波动电流Dither参数，这也会改变电磁阀压力-电流(PI)的稳态特性。这都提高了电磁阀压力闭环控制的难度，而电磁阀压力闭环控制的品质也经常决定了整车的驾驶平顺性。

在行业内，电磁阀的压力闭环控制通过传统的PID控制器(PID控制器：ProportionIntegration Differentiation，俗称比例-积分-微分控制器，分别由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。)来实现，通常通过台架标定选择一组PID参数，并用于所有油温下的电磁阀压力闭环控制。现有的技术中使用了PID控制器，PID控制器属于典型的无模型控制，其参数设计不需要系统传递特性的先验知识。PID控制器虽然因为简单易实施的优点得到大量的推广，但是，因为没有充分利用已知信息，例如电磁阀压力动态响应中占主导的线性传递函数，对于控制品质(包括响应时间，超调量等)要求较高的应用场景，PID的控制效果通常不够理想；另一方面，参数标定也比较困难，虽然设计简单，但是控制参数的标定经常要花费大量的时间，特别是电磁阀的动态特性会随着油温的改变而改变，因此，同一组参数很难保证所有油温下都有比较一致的控制效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中电磁阀压力控制采用PID控制器控制效果不够理想，标定困难，控制的一致性差的不足。

本发明的技术方案是：电磁阀压力的闭环控制方法，步骤如下：

S1：获取电磁阀的设定压力；

S2：用设定压力减去实际压力得到电磁阀压力的控制偏差；

S3：根据电磁阀压力的控制偏差，计算电磁阀的初始控制压力u₀；

S4：再用u₀减去线性扩张观测器LESO估计的干扰压力，得到修正后的控制压力u；

S5：根据电磁阀压力电流(p-I)特性曲线和修正后的控制压力计算电磁阀目标电流；

S6：压力传感器采集电磁阀实际压力；

S7：线性扩张观测器LESO根据电磁阀实际压力和修正后的控制压力计算干扰压力；

S8：完成一个控制循环。

进一步地，线性扩张观测器LESO的特征方程式为：