电子节气门是汽车发动机控制系统中的重要组成部件,空气量进入发动机气缸中的多少取决于电子节气门阀片的开度,从而影响到汽车的动力特性。为了提高汽车的驾驶舒适性与安全性、燃油经济性以及降低尾气排放等方面的性能,对电子节气门系统提出了较高精度和动态性能的阀片位置跟踪控制要求。同时考虑到电子节气门存在的非线性和参数不确定性特性,以及系统输入电压要符合安全限幅要求的限制条件,因此,本文针对控制受限的电子节气门系统进行了基于预设性能控制理论和固定时间收敛理论的位置跟踪控制研究。针对电子节气门控制系统对暂态性能和稳态性能的严格要求,将预设性能控制策略与固定时间稳定性理论相结合,设计了预设性能固定时间伺服控制器。通过选取合适的预设性能函数及其参数,保证系统的跟踪误差不依赖于初始误差以及扰动均具有固定的收敛时间、且其稳态误差被限定在预定义界内,同时考虑了驱动电机控制电压的限幅要求,引入辅助动态系统处理控制器饱和约束性问题。最后,通过MATLAB仿真和基于d SPACE的半实物仿真实验平台对比验证,表明所设计控制器的有效性与优越性。针对节气门系统的非线性和参数不确定性,应用自适应技术对系统参数的在线调节能力,设计了自适应预设性能固定时间伺服控制器。为进一步提高系统的暂态性能,对辅助函数进行了改进设计。通过对控制器参数的实时调节,保障了控制系统对运行过程中参数变化和负载扰动的鲁棒性。最后,进行了MATLAB仿真和基于d SPACE的半实物仿真实验平台实验,并通过与现有参考文献中提出的控制器进行对比,仿真和实验结果表明,本文所设计的控制器使系统具有更优化的暂稳态跟踪性能。