電子節(jié)氣門結(jié)構(gòu)組成加速踏板加速踏板是反映駕駛員意的裝置，它的核心是一個(gè)電位器式位置傳感器，它將踏板位移量轉(zhuǎn)化成電信號(hào)DA462發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門的改進(jìn)傳給電子單元（ECU），不同于機(jī)械式節(jié)氣門，駕駛員不能直接控制。節(jié)氣門體節(jié)氣門體主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、節(jié)氣門閥體、節(jié)氣門位置傳感器和怠速開(kāi)關(guān)位置傳感器以及一個(gè)復(fù)位彈簧組成。

　　電子節(jié)氣門結(jié)構(gòu)如2所示。電子節(jié)氣門的非線性問(wèn)題在電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)中，機(jī)械結(jié)構(gòu)中存在的主要問(wèn)題是非線性問(wèn)題，影響著電子節(jié)氣門系統(tǒng)的控制。有3種非線性因素粘性摩擦和滑動(dòng)摩擦電子節(jié)氣門閥片在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中同時(shí)受到粘性摩擦和滑動(dòng)摩擦的作用，在動(dòng)態(tài)過(guò)程中會(huì)造成摩擦力變化的不穩(wěn)定。一般把它簡(jiǎn)化成庫(kù)侖摩擦力，用下式表示式中：Tf為庫(kù)侖摩擦力；ω為電機(jī)轉(zhuǎn)速；Fs＞0。

　　彈簧非線性在節(jié)氣門閥片左側(cè)有一復(fù)位彈簧，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被切斷的時(shí)候，節(jié)氣門在復(fù)位彈簧作用下回到最小開(kāi)度位置，保證系統(tǒng)的安全性，由于它是扭轉(zhuǎn)彈簧，具有非線性特性，其非線性方程中：Tsp為復(fù)位彈簧力；θ為節(jié)氣門轉(zhuǎn)角；θ0為彈簧增益；D為彈簧偏移量。

　　齒隙非線性齒輪減速機(jī)構(gòu)將電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳遞到節(jié)氣門閥片，齒輪間不可避免地存在著嚙合間隙，一般將齒隙非線性視為輸入扭矩的函數(shù)，表示為：y＝f（x，δ）式中：x為輸入轉(zhuǎn)矩；y為輸出轉(zhuǎn)矩；δ為死區(qū)寬度。在3種非線性因素中，影響最大的是彈簧非線性，其次是粘滑摩擦和齒隙非線性。

　　節(jié)氣門的非線性控制電子節(jié)氣門系統(tǒng)模型根據(jù)動(dòng)力學(xué)可知，系統(tǒng)的動(dòng)力方程中：ω為電機(jī)轉(zhuǎn)速；J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；Z為電機(jī)電流；B為粘性阻尼系數(shù)；Kt為電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)。節(jié)氣門閥轉(zhuǎn)角與電機(jī)轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系：θ＝kω式中：k為齒輪傳動(dòng)比。系統(tǒng)電路方程中：Kv為電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)；L為電機(jī)感抗；R為電機(jī)電阻；U為輸入電壓。

　　齒隙的非線性特性中，其非線性為電機(jī)輸出電流z的函數(shù)，考慮到死區(qū)的影響，控制器的選用在工程中廣泛使用的PID控制不需要控制對(duì)象的精確模型，容易在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)，而且有大量的先例可以參考，是電子節(jié)氣門系統(tǒng)的首選控制策略。針對(duì)電子節(jié)氣門系統(tǒng)的非線性和時(shí)變性特點(diǎn)，就要對(duì)基本算法進(jìn)行改進(jìn)。

　　可以采用自整定模糊PID控制。結(jié)構(gòu)和工作原理如3所示。

　　結(jié)論根據(jù)對(duì)電子節(jié)氣門的要求，選用了Bosch公司的電子節(jié)氣門控制單元，將選用的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)與原發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行匹配。匹配的主要內(nèi)容是電子控制系統(tǒng)要消除以上各部的非線性因素的影響，使節(jié)氣門的開(kāi)度滿足發(fā)動(dòng)機(jī)各工況的需要。仿真結(jié)果表明，采用自整定模糊PID控制，可以較好地跟蹤目標(biāo)信號(hào)，而且不會(huì)出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象。