基于dSPACE的宽带型废气氧传感器控制器设计

宽带型废气氧(UEGO)传感器在稀燃发动机混合气空燃比控制中起着极其重要的作用,它在工作过程中的电流和温度等信号需要进行控制.研究了基于dSPACE的UEGO传感器控制器的设计,详细介绍了加热驱动、温度检测及泵电流测量等硬件电路,并利用数字PID实现泵电流的反馈控制.通过在发动机台架上实验,结果表明:设计的控制器能在较宽范围内较好地检测混合气空燃比变化.     

基于模糊PID的UEGO传感器控制方法研究

宽域废气氧传感器具有较宽的空燃比测量范围,广泛地应用于稀燃发动机空燃比控制系统;UEGO传感器需要配套控制器才能正常工作,通过控制传感器的温度和泵电流,实现空燃比的测量;然而,UEGO传感器温度具有非线性,泵电流参数存在摄动,给其控制带来了困难;为了缩短冷启动时间,采用斜坡加热与模糊PI相结合的分段温度控制策略,以克服温度的非线性和冷启动的加热限制;采用基于OE模型的系统辨识法,建立不同工况下的泵电流模型,据此采用模糊PID的控制方法提高泵电流的控制精度与响应速度,克服泵电流参数不确定性的影响,从而提高传感器的动态性能;在空气环境和混合气配气平台上进行实验,结果表明:UEGO传感器冷启动时间少于20 s,温度控制精度较高,泵电流调节时间为191 ms,动态响应速度快、抗干扰能力强。     

基于LabVIEW的高效氧传感器检测系统开发

为了实现批量的氧传感器的高效下线检测,设计了一种基于LabVIEW的氧传感器检测系统。该方案采用按设定好空燃比变化规律循环的电控单元(ECU)控制发动机运行,其产生的尾气用来同时检测一组氧传感器。LabVIEW获取ECU的空燃比变化规律同时控制单片机AD采样获得到的各氧传感器的输出信号,通过实时处理获得的数据将得到一系列的氧传感器性能参数。当判断所有参数测量完后,LabVIEW将自动停止测量过程。通过用户自定义且可标定的评价标准,软件将直接给出每只所测氧传感器的性能评价结果。实验结果表明:该系统可以准确快速地检测出氧传感器的各种性能指标,包括起燃激活时间、稀浓信号大小、稀浓响应速度等。     

基于宽域氧传感器的空燃比分析仪设计与实现

根据LSU 4.9宽域氧传感器的特性,采用通用元件、以STM32F103作为控制算法的实现平台,展开了空燃比分析仪的设计与实现.在硬件方面,以LSU4.9宽域氧传感器中氧化锆的负温度系数(NTC)特性为基础,提出了一种通过交流电压比较内阻值的方式控制氧传感器的温度.此方法不仅简化了电路,而且消除了因测量电路的差异性所产生的影响;在软件方面,针对泵电流存在的摄动,提出了采用比例-积分-微分神经网络(PIDNN)算法实现对氧传感器的反馈控制.实验表明:设计的空燃比分析仪可满足快速启动的要求,且能在0％～12.1％的氧气浓度范围内实现准确测量,动态响应时间短,能良好地跟踪环境氧气浓度的变化.     

LPG汽车发动机传感器参数采集

本文对LPG(液化石油气)汽车发动机传感器信号进行了分析,设计出高可靠性、高精度的传感器测试电路,在此基础上实现了发动机空燃比的精确控制,对于改善汽车尾气排放,提高发动机性能起到了重要的作用。     

LPG汽车发动机传感器参数采集

本文对LPG(液化石油气)汽车发动机传感器信号进行了分析,设计出高可靠性、高精度的传感器测试电路,在此基础上实现了发动机空燃比的精确控制,对于改善汽车尾气排放,提高发动机性能起到了重要的作用.     

汽车用氧传感器de研究与进展

汽车尾气中的有害物主要有CO、HC、NOx、SOx以及一些微粒物质,给人类赖以生存的大气环境带来了严重的危害.用氧传感器对汽车发动机的空燃比进行调节,控制发动机中的燃烧过程,可以达到减少污染和节约能源的双重目的.目前适用于汽车空燃比控制的传感器主要有三种:氧化物半导体型(TiO2传感器)、浓差电池型(ZrO2氧传感器)、极限电流型.本文在介绍了这三种汽车用氧传感器的原理、结构的基础上,重点介绍了一种新型极限电流型氧传感器一致密扩散障碍层极限电流型氧传感器,并简要分析了其发展趋势.     

多点电喷气体发动机空燃比闭环控制系统设计

空燃比控制是发动机性能实现中最重要的控制之一。基于玉柴某大型六缸单点气体发动机改多点电喷的基础上进行研究,在开放式ECU基础上针对燃气发动机瞬态变化过程中的反馈时间延迟,构建了一种基于前馈PID算法的空燃比闭环控制策略,用来预判和补偿空燃比超调和反馈时间延迟;解决了发动机瞬变工况下空气与燃气的精确匹配问题。通过对台架模型和发动机试验的数据分析,结果表明基于前馈PID控制算法的空燃比闭环控制策略能够进一步提高燃气发动机的排放效率和动力性。     

汽车用氧化锆式氧传感器应用现状与发展趋势

介绍了氧化锆式氧传感器在汽车排放控制系统中的重要性,按照检测空燃比数值范围的宽窄对国内外现阶段主要的氧化锆式氧传感器进行了分类,对传统的"杯型"氧传感器、"平面型"氧传感器和新型空燃比传感器的结构组成、工作原理、信号特性及应用情况进行了介绍,重点论述了单元件型空燃比传感器和双元件型空燃比传感器的工作机理,比较分析了这几类氧化锆式氧传感器的优缺点,归纳得出了新型空燃比传感器将逐步取代传统氧传感器,未来能够满足检测范围宽、工作温度低、体积小的氧传感器将成为汽车氧传感器的发展趋势。     

基于广域氧传感器的λ分析仪设计

以广域氧( UEGO)传感器为敏感元件,STM32f407为核心处理器,开展了一种λ分析仪的设计.详细介绍了UEGO传感器测量原理,推导了UEGO传感器的极限电流对空燃比的理论公式.设计了传感器信号检测与处理、工作温度控制、LCD显示等硬件电路,完成了λ分析仪的硬件设计.结合推导公式和硬件电路编写相应的软件驱动程序,传感器工作温度控制过程中引入PlD控制算法,使得温度控制性能得到了优化,空燃比值更加精确.     

煤层气发动机供气系统流量控制策略研究

研究煤层供气系统稳定性优化控制问题,为消除煤层气浓度扰动对煤层气发动机空燃比控制稳定性差,以及甲烷浓度传感器信号响应存在的滞后,提出了一种煤层气发动机供气系统流量控制方案.通过供气管道优化设计与甲烷浓度传感器合理布置,减小了甲烷传感器信号响应滞后带来的不利影响.通过建立煤层气发动机供气系统流量控制模型,并分别对增量式PID和模糊PID的煤层气发动机供气系统流量控制策略进行仿真.仿真结果表明,模糊PID控制策略控制性能更好,控制效果更理想、鲁棒性更强,较好地解决了存在煤层气浓度扰动时的供气系统流量控制问题.     

天然气发动机空燃比智能控制策略的研究

该文详细介绍了基于神经网络的控制器在天然气发动机空燃比中的控制实现，并用Matlab进行了仿真，仿真结果表明，其控制效果优于基于PID的控制器，所研究的基于单神经元控制器的学习算法在工程上易于实现，在发动机空燃比控制的工程应用中有很好的前景。     

煤层气发动机空燃比 PID 迭代学习控制

煤层气发动机优化控制问题,对预混合双阀控制,煤层气发动机空燃比前馈控制查询表需要稳态标定试验得到,传统的方法是进行反复的测试和离线修正来获得最优控制数据.为了降低试验工作量及其耗费,提出了反馈信息在线校正前馈控制脉谱的方法,采用迭代学习控制技术,分别设计了 PID 和模糊自适应整定控制器.利用辨识的发动机稳态模型,研究了不同初始状态下两种学习控制器的收敛性能和稳态空燃比校正效果.仿真结果表明,模糊自适应整定 PID 学习控制算法具有较快的收敛速度和较小的学习误差,更适合煤层气发动机位置控制参数的在线应用.     

车用氧传感器热应力场的数值分析

车用氧传感器是汽车电控系统的闭环控制（对空燃比）反馈信号发生器,它的作用是将汽车尾气中氧气的浓度信号发送到ECU（电子控制单元）,从而保持空燃比恒定为14．7左右。本文对一种典型的车用氧传感器在汽车启动时产生的热应力情况进行了数值分析,并采用大型通用有限元分析软件ANSYS得到了具体的分析过程和结果。     

基于双传感器和PID控制的呼吸机系统设计

呼吸机除了给患者提供持续稳定的氧气输入,还需对呼吸状态进行准确判断。本文提出一种基于双传感器和PID控制的呼吸机系统,系统主要由单片机主控模块、风机驱动模块、流量传感器、压力传感器、通气管道、面罩以及基于MATLAB开发的GUI上位机软件七部分组成。主控模块将流量传感器监测的实时流量数据通过串口传输至上位机进行处理,上位机采用流量变化率触发算法对呼吸状态进行准确判断,并发送相关指令到主控模块,通过PID控制算法改变风机转速,从而实现气道压力的动态调节。测试结果表明,所设计呼吸机系统能快速准确地实现呼吸状态判断、呼吸异常情况检测以及对呼吸波形、呼吸参数的实时显示,并能通过PID控制实时调整通气压力和流量,改善患者呼吸状况。     

LabVIEW辅助PID控制器参数整定

针对温度控制中PID算法系数较难整定的问题,将单片机采样结果通过串行通讯传送到PC机并用LabVIEW实时监测,在此基础上采用积分分离、微分滞后的PID算法,以实现对温度的高精度控制.实验结果表明它可以快速,准确地实现对温度的高精度控制,效果明显优于传统PID算法,且系数整定简单方便,可以使调试周期明显缩短.     

基于半导体制冷片的超速离心机温度控制模块设计

设计了超速离心机的温度控制模块,采用了模糊PID算法,通过PID参数的自动整定,对半导体制冷片的电压进行调整,从而控制半导体制冷片的制冷或制热效率,能对超速离心机离心室内的温度进行精确并且快速的控制.在MATLAB的simulink环境下进行仿真后分析可知,模糊PID算法兼具常规PID算法和模糊控制的优点,能够有效提高...     

基于模糊PID参数自整定的细胞培养箱温度控制算法

针对细胞培养箱温度控制具有非线性、时滞性、易受干扰且难以建立精确的数学模型的特点,传统的PID控制方法对于快速维持系统箱内温度稳定存在一定的局限性。提出了以温度误差和误差变化率为控制输入,培养箱内温度为控制量的模糊PID参数自整定的温度控制算法,实现了对PID参数的实时在线修正。实验表明,该模糊PID参数自整定温度控制算法,温度从26℃上升到目标温度37℃,建立稳态的时间为2890s,温度超调极小。系统温度控制精度为±0.05℃,并在相同型号的细胞培养箱上同样得到验证。在控制稳定性方面获得了比传统PID控制更好的控温效果,稳定快,极小超调,温度控制精度高,能满足细胞培养箱温度控制的要求。     

基于H_∞理论的LPG发动机空燃比控制系统研究与开发

针对燃气发动机实际运行工况,采用开环与闭环相结合的控制策略,建立燃气发动机空燃比系统模型,研究H∞混合灵敏度空燃比闭环控制系统的设计方法,开发了基于嵌入式操作系统的电控单元软件与硬件,将发动机的空燃比精确控制在理论值,在NJG415P发动机上进行台架试验,试验结果表明,燃油消耗率满足要求,控制系统工作稳定可靠,当发动机工作环境变化和长期使用情况下,仍能够保证空燃比控制系统具有良好的性能。     

FX2N可编程控制器温度检测与控制系统的设计

本文介绍采用了一种FX2N可编程控制器对自动高速吸塑机发热砖模块进行温度检测与控制系统实现功能的设计。在温度控制输出过程中,采用PID控制器,对温度的采集数据进行计算,然后通过可编程控制器输出对发热砖模块间接控制,同时实现数字滤波、触发脉冲等功能。