中国经济的快速发展加剧了国内能源需求,由于石油能源的不可再生性,替代能源的研究愈发重要。以天然气、沼气和煤层气为代表的气体能源成为短期内最有效的替代燃料。本文针对工业燃气发动机的特点和使用要求,研究和开发了一套适用于多点喷射燃气发动机的电控系统。首先,本文对工业燃气发动机控制系统进行了分析,构建了控制系统的基本框架。在控制系统的开发过程中,使用了基于模型的设计开发方法,让设计者将主要精力集中在数学模型的建立和验证上,不必过分关心硬件的变化和底层代码的编写,提高了开发效率。本文将控制系统分为四个核心模型:过量空气系数模型、恒转速控制模型、燃气喷射阀驱动模型和发动机基本保护模型,并分别进行了深入的研究。在过量空气系数模型中,使用速度—密度法进行空气和燃气流量的预测,并对该算法加以改进,同时加入了过量空气系数的闭环修正。在恒转速控制模型中,应用了一种具有更好稳定性和响应速度的PID控制算法。在燃气喷射阀驱动模型中,通过采用电流自适应算法尽可能降低驱动电流,从而延长了喷射阀的使用寿命。核心控制模型建立完成后,本文利用发动机平均值模型,从软件和硬件在环两方面对控制模型进行验证。试验结果表明,模型控制输出稳定,且在外界的连续扰动下,仍然能控制发动机模型稳定运行,控制模型及其算法可靠。最终将所开发的电控系统在一台12V190发动机上进行试验验证,稳态和瞬态试验结果表明,发动机空燃比及转速的控制精度和动态响应速度均能满足控制要求,证明本文开发的ECU控制系统适用于工业燃气发动机。