为了提高发动机空燃比控制的质量,必须研究空燃比控制相关传感器的动态性能,建立准确的动态模型。本论文主要研究空燃比控制中的两种关键传感器:热膜式空气质量流量传感器和宽带型废气氧传感器的动态性能。热膜式空气质量流量传感器存在动态非线性问题,必须建立动态非线性模型。为此,进行了传感器静、动态实验,采用静动态分离的方法建立了Hammerstein和Wiener两种动态非线性块联模型,以准确地描述热膜式空气质量流量传感器的动态非线性特性。热膜式空气质量流量传感器的响应速度在某些工况下不能满足控制要求,自身的非线性也会影响控制精度。为此,设计了Hammerstein和Wiener形式的动态校正器,并采用dSPACE系统实现,取得了较好的仿真和实验结果。为了研究宽带型氧传感器的动态特性,设计了基于发动机台架的易于实现的宽带型氧传感器阶跃响应实验方案,并进行了多种排气温度、多输入幅值情况下的动态实验。通过对实验数据的分析和处理,得出了辨识模型所需的输入和输出数据,采用基于预测误差的方法,建立了适合各种工作情况的氧传感器动态模型,得出了时域性能指标。宽带型废气氧传感器必需配有相应的控制器才能使用,控制器的性能直接影响传感器的性能。设计了基于dSPACE平台的宽带型废气氧传感器控制器,用ControlDesk软件开发了测量和控制单元,整定了控制单元的参数。