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均质压燃（HCCI）是均质混合气在压缩作用下的一种自燃过程，它能够显著改善发动机的燃油经济性、大幅度降低NOx排放，但是同时存在着燃烧控制困难、负荷范围有限以及瞬态工况不易控制等问题。本文主要通过数值模拟仿真的方法，围绕着HCCI燃烧控制问题进行研究。为了控制均质压燃（HCCI）发动机的峰值压力及燃烧相位，本文建立了压力、燃烧相位的两输入两输出的物理模型。基于Shaver提出的废气循环HCCI发动机物理模型，该模型加入了适用于HCCI燃烧模式的定壁温传热模型，抓住了HCCI发动机的热力过程以及循环耦合特性，并且精度在可允许的区间内，验证了该控制模型对于发动机控制系统设计的实用性。加入简化的化学动力学机理文件，在GT-POWER中建立了HCCI单缸发动机模型，将化学动力学与一维发动机软件相结合，燃烧放热率由所选取的反应机理文件通过化学动力学计算预测得出。采用模型预测控制（MPC)理论，设计了峰值压力及燃烧相位的协同控制器，将GT-POWER与MATLAB/SIMULINK两个软件耦合，搭建联合仿真平台。以可变气门正时（VVT）为控制手段，进行了GT-POWER与MATLAB/SIMULINK联合仿真实验。仿真结果显示：本文的MPC有良好的受限优化功能，压力控制精度在±30kPa以内，燃烧相位CA (AOP)控制精度在±0.6°以内，响应时间约0.4s（6～7个发动机循环），减少了缸内循环变动，并且能够实现燃烧相位以及压力的独立以及协同控制。