本专利涉及一种电子节气门控制系统，更具体地说，尤其是涉及一种基于动态滑模算法的电子节气门控制系统。
背景技术：
区别于传统节气门，汽车电子节气门可以通过电子控制单元（ecu）实现对节气门开度的精确控制，使发动机处于最佳的工作状态。国外许多汽车制造商推出了各种控制特性良好的电子节气门及其相应的电子控制系统，组成电子节气门控制系统（etcs）。采用电子节气门控制系统，使节气门开度得到精确控制，不但可以提高燃油经济性，减少排放，同时，系统响应迅速，可获得满意的操控性能；另一方面，可实现怠速控制、巡航控制和车辆稳定控制等的集成，简化了控制系统结构，满足汽车在各种复杂工况下的动力性、经济性和稳定性的需求。目前，电子节气门控制系统在国内各大车企的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的节气门控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。
由于复位弹簧、摩擦阻尼、齿轮间隙以及进气阻力等因素的存在，使电子节气门系统具有很强的非线性，带来控制的难度。单纯的pid控制算法应用于电子节气门会有较大的抖振，也会存在较大的控制误差，因此并不能产生较好的控制效果，而将干扰观测器和动态滑模控制算法相结合则显示出了巨大的优越性。
技术实现要素：
为解决上述问题，本专利提出一种基于动态滑模算法的电子节气门控制系统。
本专利解决其技术问题采用以下的技术方案：
本专利的基于动态滑模算法的电子节气门控制系统，包括控制对象电子节气门、驱动板、传感器、控制板和用于输入控制指令的pc机；所述pc上位机与所述控制板相连，所述传感器与所述控制板相连，所述控制板烧写的核心控制程序为动态滑模控制算法。
本专利的基于动态滑模算法的电子节气门控制系统，所述控制板包括8路a/d输入输出端口、8路电源输出端口、2路频率输出端口、2路频率采集端口和一路rs485接口用于与上位pc机通信。
本专利的基于动态滑模算法的电子节气门控制系统，所述传感器为霍尔式角度传感器用于采集所述电子节气门的转角位置，可以采集0°-180°转角，精度为0.088°。
本实专利的基于动态滑模算法的电子节气门控制系统，所述驱动板用于驱动电子节气门电机，其型号为l298n，供电电压为12v，驱动电流为2a、最大驱动功率为25w。
本专利的基于动态滑模算法的电子节气门控制系统，所述动态滑模控制算法包括一个非线性干扰观测器作为输入前馈，用于观测并消除因系统未建模部分和非线性干扰而造成的误差，所述动态滑模控制算法是基于反演法将复杂的非线性系统分解成不超过系统阶数的子系统，并分别设计虚拟控制量和李雅普洛夫函数，保证系统全局意义下的渐进稳定情况下，逐步反推到整个系统，完成控制律的设计。为解决反演法在对虚拟控制量求导时出现的项数膨胀问题，所述动态滑模控制算法采用动态面控制方法，设计一阶积分滤波器计算虚拟控制量的导数，消除冗杂的微分项，使整个控制器在设计参数较为简单的情况下也能实现良好的控制效果。
本专利的有益效果是：通过干扰观测器对系统的未建模部分进行在线观测，补偿系统扰动，然后联合反演动态面滑模控制算法，利用一阶积分滤波器简化微分项，从而在简化了控制器参数设计的同时也降低了滑模面切换增益，消除了抖振，使系统误差减小。
附图说明
图1是本专利的基于动态滑模算法的电子节气门控制系统的硬件总体框图。
图2是本专利中动态滑模控制算法的模块结构图。
图3是本专利中电子节气门的结构图。
图中：1、控制板，2、驱动板，3、电子节气门，4、传感器，5、pc机，6、自定义工况模块，7、算法模块，8、节气门数学模型模块，9、二阶方程模块，10、干扰观测器模块，11、一阶积分滤波器模块，12、直流电机，13、电机输出齿轮，14、中间齿轮，15、终端从动齿轮，16、节气门阀片，17、回位弹簧。
具体实施方案
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1和图3所示，本专利实施例包括一种基于动态滑模算法的电子节气门系统，其中控制板1与pc机5、驱动板2和传感器4相连，通过pc机输入控制命令到控制板，控制板1输出端口给出相应的控制信号到驱动板2，驱动板2驱动电子节气门的直流电机12，通过电机输出齿轮13、中间齿轮14和终端齿轮15完成从直流电机12到节气门阀片16的传动过程，回位弹簧17的作用是使节气门阀片16复位，通过传感器4采集节气门阀片16的转角位置输入到控制板1。
如图2所示，将自定义工况6、一阶积分滤波器11滤波前后的结果、节气门数学模型8的输出反馈和干扰观测器10观测到的误差作为控制算法模块7的输入项，算法模块7计算出控制率驱动节气门数学模型8，节气门数学模型8的输出又反馈到算法模块7从而实现整个电子节气门系统的位置闭环控制。
以上所述仅为本专利的实施例，并非因此限制本专利的专利范围，凡是利用本专利说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本专利的保护范围内。