摘 要：本文针对柴油发动机的齿条位移进行控制，该控制属于执行器位置控制，并对该系统的电磁式执行器建立数学模型，建立齿条位移闭环增量式PID控制器，并对其P、I、D值进行整定，最后进行控制系统的仿真实验。通过仿真发现该控制器对大小阶跃响应的输入，均能改善系统动静态特性。
关键词：柴油机齿条位移；位置控制；分段PID控制算法
1.引言
柴油车在经济性、动力性和安全性等方面具有优势，因此柴油发动机电控系统值得研究。该系统的主要部分是齿条位置控制，所以齿条控制算法的研究很有前景[1]。
2.电磁式执行器建模
柴油机的齿条位置直接受控于控制执行机构，该机构是电磁式的[2]。由力学原理，直接推导得到执行器的运动方程[3]：
以上各参量均与T、KP、TI、TD有关[5]。若T为10毫秒，KP、TI、TD为定值，控制增量与先后三次测量值的偏差有关。柴油机齿条控制输出的Δu（k）即是齿条位移的增量。
4.分段PID控制器参数整定
保持柴油机齿条位置系统动态效果好，就要选取合适的PID参数。柴油机齿条的有效位移约为13mm，将13mm均匀分成13段，每段1mm，然后利用不同的PID参数控制不同段。
5.仿真研究
6.结论
本文对柴油机电磁式执行机构进行建模，得到确定部分的传递函数，并针对柴油机齿条位移控制系统进行分段PID的控制器的设计，并通过仿真实验证明无论是小阶跃响应还是大阶跃响应均能使系统动态特性提高，稳态性能增强。