涡轮增压技术是目前提升内燃机动力性、经济性,改善排放,降低污染的重要手段。常见的固定截面涡轮增压器与内燃机匹配时存在低速转矩不足,瞬态响应迟缓、部分负荷下经济性较差等问题。可变几何涡轮增压器(VGT)可以有效解决上述问题,因而受到国内外的广泛关注和研究。本文主要是对可变截面涡轮增压器的控制系统进行设计与研究。本文首先对VGT系统在不同工况下的控制策略进行了分析研究,针对基于目标增压压力闭环控制存在响应性较差的问题,提出了直接对影响VGT流通截面的导流叶片进行控制的方法,通过对叶片位置的控制来获得合适的增压压力。分析了在不同工况下VGT叶片位置的调节规律。为了提高系统的稳定性和可靠性,采用对叶片位置进行闭环反馈控制,并设计了一套以直流电机为驱动,体积小、质量轻的VGT执行机构。对VGT执行器工作原理进行了分析,在MATLAB/Simulink软件中建立了执行器控制系统的仿真模型,重点对直流电机的工作过程进行了研究。分析了基于PID控制下,电机转角位置、电机转速、电枢电流之间的相互影响关系以及不同闭环控制环节下系统性能的变化规律。对电控VGT系统进行了软硬件设计。主要包括对控制器、传感器、驱动器等芯片进行选型,对电源电路、驱动电路、数字信号处理电路进行了设计和调试。基于飞思卡尔MC9S12XS128单片机设计了控制系统的软件程序。对设计的VGT执行器进行了试验验证。试验研究了系统控制参数对系统性能的影响规律。试验表明,通过选取合适的控制参数,系统能够在不同形式信号输入下都具有良好的响应性和稳定性,能够满足设计的要求,为VGT增压控制系统的发展奠定了基础。