随着汽车保有量的增加,汽车在给人们带来方便之时,也带来了能源危机和环境污染两大问题。面对日益加剧的环境污染和能源危机问题,缸内直喷（GDI）发动机凭借着其低排放性和优异的动力性应运而生。由于GDI发动机的高压泵和喷油器均与共轨管道相连,且高压泵泵油波动大、发动机工作周期频率高,导致GDI发动机轨压波动大不易控制。而GDI发动机轨压直接影响着喷油压力,如轨压波动大会导致喷油压力的不稳定,会降低GDI发动机的工作效率,甚至可能损坏发动机,致使轨压控制成为GDI发动机的核心控制技术之一。GDI发动机轨压控制的目标是让轨压波动小且轨压跟踪精度高。本文首先针对发动机多工况运行的情形,研究非基于模型的模糊PI控制算法实现在多工况下GDI发动机轨压的控制;其次,针对GDI发动机漏油量不确定且扰动大的特点,研究基于模型的反步滑模控制算法实现轨压的控制;再而,为了易于工程实现并较好的抑制扰动,研究自抗扰控制器实现对轨压的控制。最后,分别将模糊PI与反步滑模、自抗扰与反步滑模在Simulink进行分析比较。本文主要工作如下:（1）阐述GDI发动机的机械结构和工作原理,依据流体力学理论建立高压泵-轨道-喷油器的压力微分方程数学模型,在Simulink中搭建共轨系统的数学模型,然后对高压泵、共轨管、喷油器子模块和整体轨压模型进行仿真验证。最后,对建立的数学模型进行简化,忽略喷油动态和温度对汽油密度的影响,将共轨系统简化成二阶非线性状态空间形式的数学模型。（2）在非线性、强耦合的轨压控制系统中,针对传统PI参数整定复杂的问题,研究不基于系统模型的三维模糊PI控制算法。根据参考轨压、参考轨压变化率和轨压误差的信息,通过模糊推理调整各工况下PI的参数,来满足不同工况下参考轨压、参考轨压变化率和误差对PI参数自整定的要求,形成变参数PI控制。最后,将模糊PI与传统PI在Simulink软件中进行比较分析,模糊PI在各工况下提高了系统的跟踪精度和平稳性。（3）针对GDI发动机系统模型具有较强的非线性的特点且存在漏油量不确定、不可测的干扰,研究基于模型的反步滑模控制算法提高轨压控制性能,传统反步法（backstepping）需要向输入反馈精确的漏油速率信息,而反步滑模控制律通过估计漏油速率的上界,对干扰量进行抑制,在Simulink仿真中验证反步滑模控制算法有提高系统的跟踪精度并提高系统抑制扰动的能力。（4）鉴于实际工程应用对算法的简洁性和精准性要求十分苛刻,研究不依赖模型的轨压线性自抗扰控制,分别对高压共轨系统的每个子系统进行线性自抗扰控制器的研究设计。最后,在Simulink仿真软件中对自抗扰与反步滑模进行比较分析,非基于模型的线性轨压自抗扰控制器与基于模型的反步滑模控制器仿真效果较为接近,非基于模型的线性自抗扰控制器具有实用价值。本文主要研究了基于模型的反步滑模控制算法和不基于模型的模糊PI控制算法、自抗扰控制算法,分别将三种算法进行了软件仿真并作出分析、比较,为算法工程应用提供理论基础。