一种高压共轨柴油发动机的轨压控制算法

设计了一种应用于高压共轨柴油发动机的PID轨压控制算法,以解决传统轨压算法控制复杂性和计算效率的问题。本算法简化了处理工况,并针对柴油发动机特性对PID控制器进行了多项改进,并用其统一的处理运行工况下的轨压计算。通过仿真实验对算法进行了验证,实验结果证明本算法对输入发动机信号和轨压期望具有良好的跟随性和运行效率,并且轨压控制较为平稳,其波动幅度不超过1%,基本符合高压共轨柴油发动机正常工作的需要。     

高压共轨系统优化无模型自适应轨压控制

高压共轨柴油机的轨压大小对于柴油机的排放性能、动力性能有着至关重要的影响。目前的轨压控制多采用PID控制方案,但PID控制存在控制精度低、全工况下需要标定的控制器参数量大、对波动的控制效果不理想等缺点。为了克服PID控制算法存在的缺点,提出了一种基于无模型自适应算法的轨压控制算法。对于无模型自适应控制算法中的控制器参数,通过Q学习进行优化整定。MATLAB/Simulink仿真结果表明,在不同的工况下,与传统的PID控制相比,基于Q学习的无模型自适应控制算法控制性能更好。     

基于遗传算法非线性PID的柴油机共轨压力控制

高压共轨柴油机共轨压力随不同工况的调节能力及其压力的稳定性,从根本上影响着柴油机系统的燃油经济性与排放性能;针对共轨压力的控制,给出了在起动、过渡、正常、停机以及故障等工况下的轨压控制策略,设计了带预控制的积分分离非线性PID控制器,采用遗传算法对PID参数进行了在线自适应整定,实现了在不同柴油机工况下对不同轨压变化的优化控制;台架实验结果表明,在不同工况下采取的控制策略是适用的,采用的积分分离技术能减少控制超调,预控制技术能缩短轨压稳定时间并减少轨压波动,遗传算法对非线性PID控制器参数的在线优化,平均可在柴油机起动后6.7s内完成,所设计的非线性PID控制器可把轨压控制偏差稳定在1.4%以下。     

柴油机共轨压力模糊自适应PID控制研究

柴油机高压共轨燃油系统中,共轨压力决定了燃油喷射压力,共轨压力随不同工况的调节能力及其压力的稳定性从根本上影响着系统性能。针对共轨压力控制,设计了模糊PID控制器,增加了积分分离与轨压预控制技术,给出了共轨压力的控制策略和实现方法。通过对PID参数的在线自适应整定,实现了在不同柴油机工况下对不同共轨压力变化的最佳控制。台架实验结果表明,共轨压力随柴油机转速与单次喷油量的增加应相应提高;当柴油机转速较高时,PID控制器应采用较大的控制参数;轨压预控制可有效地减少轨压波动和缩短轨压稳定时间;提出的控制策略和实现方法可把轨压控制偏差稳定在1.7%以下。     

基于仲裁机制的扭矩控制算法

设计了一种应用于电控柴油发动机的扭矩控制算法,该算法首先针对当前电控技术工况日趋复杂的情况,设计了一种仲裁表决机制以整合各类工况的扭矩需求;另一方面,针对传统PID控制策略在电控柴油发动机正常运转情况下的诸多不足,设计了一种基于前馈补偿的动态PID控制策略;该算法在发动机台架上进行了实验验证:首先在转速瞬间提升至设定转速时,算法可以在3s内快速响应转速变化并收敛;其次在全转速状态下,该算法的扭矩变化曲线与传统算法的相比,两者相差小于3%;两组实验结果说明该算法基本满足发动机正常工作需要。     

高压共轨ECU软件控制算法设计与研究

根据柴油机高压共轨系统的控制要求,采用模块化设计方法进行电控单元软件控制算法的研究与设计。对各种控制算法进行全面分析,并对喷油量、轨压控制、工况管理等算法进行详细论述。在油泵实验台和发动机台架上对控制算法进行验证均取得较满意的控制效果。     

一种基于多次喷射的高压共轨喷油控制算法

设计了一种应用于柴油机高压共轨系统的喷油控制算法.该算法针对现有的多次喷射技术进行了改进,细化了喷油次数以提高燃油燃烧效率,采用并发控制方式提高算法执行速度.该算法首先通过基于优先级和区段划分的多次喷射协调方法将喷油过程划分为5次独立的喷射过程,然后分别对每次喷射进行油量计算、分解、正时转换等控制计算,其中分解运算过程采用了并发控制算法以提高运算效率,最终将喷油量转换为脉冲序列以操作喷油器喷油.通过理论分析与仿真实验对该算法的功能和性能进行了验证.     

KD6134型柴油机高压共轨电控系统开发研究

根据KD6134柴油机高压共轨系统的控制要求,采用模块化的设计方法开发电控单元硬件,包括电源管理电路、电磁阀的驱动电路及外围电路。利用MPC56xx MCU功能实现信号输入处理和喷射控制;采用PID控制算法,实现了共轨油压、喷油量、喷射定时的稳定控制。实机试验表明采用高压共轨系统后柴油机起动时油压建立迅速,起动顺利,同时还具有良好的平稳低怠速和低噪声性能。     

缸内直喷汽油机的自抗扰轨压跟踪控制器设计

获得期望的共轨压力是保证缸内直喷发动机(GDI)稳定工作和喷油量精确控制的一个重要前提. 本文针对缸内直喷汽油发动机轨压控制问题, 首先通过动力学分析建立了共轨燃油喷射系统的数学模型; 由于系统中存在有较强的非线性和不确定性, 采用基于模型但对模型的精确形式依赖较小的自抗扰控制技术设计轨压跟踪控制器,其中线性扩张状态观测器(ESO) 对系统存在的总扰动和不确定性进行了估计, 非线性误差反馈控制(NLSEF) 则采用反馈补偿实现扰动的抑制. 最后, 通过给定不同的参考轨压对控制器的有效性进行验证, 仿真结果表明控制性能是满意的.     

神经网络PID共轨压力控制方法的研究

采用神经网络实现在复杂工况下柴油共轨压力调节器PID控制系统的参数整定,建立了YN4100QB柴油机共轨压力调节器AMESim仿真模型,利用MATLAB/Simulink设计了柴油机共轨压力调节器控制系统BP神经网络PID仿真模块,在AMESim环境下对共轨压力调节器进行了动态仿真。仿真试验表明,神经网络PID制器具有良好的动态性能和较强的鲁棒性,与传统PID控制相比,大大改善了共轨压力调节器在复杂工况下压力调节的性能。     

Introduction to the benchmark challenge on common rail pressure control of gasoline direct injection engines

As one of the most important actuators for gasoline direct injection technology, common rail systems provide the requested rail pressure for fuel injection. Special system characteristics, such as coupled discrete-continuous dynamic in the common rail system, limited measurable states, and time-varying engine operating conditions, impel the combination of advanced methods to obtain the desired injection pressure. Therefore, reducing the pressure fluctuation and satisfying engineering implementation have become noteworthy issues for rail pressure control (RPC) systems. In this study, the benchmark problem and the design specification of RPC proposed by 2018 IFAC E-CoSM Committee are introduced. Moreover, a common rail system model is provided to the challengers, and a traditional PI control is applied to show the problem behaviors. Finally, intermediate results of the challengers are summarized briefly.     

空载货运列车脱轨检测系统的研制

根据朔黄铁路实际情况,提出一种适应朔黄铁路特殊线路条件并能准确检测车辆脱轨倾向的脱轨预警系统.分析了系统工作原理和结构,建立了测量轮轨间横向和垂向相对位移、作用力以及车轮加速度的方法,结合脱轨判据综合判断车辆脱轨倾向,最后分析了该系统的效益.     

基于ANSYS的脱轨轮轨力分析的研究

针对朔黄铁路安全运营的要求,提出了一种适应朔黄铁路的脱轨检测预警系统,并且对车轮轮轨力进行了ANSYS仿真与分析,建立了车轮轮轨力与横向形变位移关系方程,并通过现场检测试验得到了轮轨横向位移曲线,最后经过数据分析计算,验证了朔黄铁路空载货运提速的可行性。     

基于工控机控制的轮对数控车床检测装置

轮对数控车床检测装置是用于车辆轮对外形几何尺寸在镟修前后的检测.该装置在车辆轮对镟修前检测出轮对相关外形几何尺寸,并将检测的数据经工控机融合处理后传递给数控系统,以指导数控车床对车辆轮对的镟修,并保证车辆轮对的加工精度;车辆轮对镟修完成后,再用此装置检测出车辆轮对的外形几何尺寸,以用于车辆轮对的装配.     

城轨控制专业网络能力培养 与课程设计研究

本文在对城市轨道交通人才岗位需求分析的基础上,对城轨控制专业网络岗位技能进行了分析,并分析了专 业能力与课程设计的对应关系,构建了课程框架体系,为城轨控制专业的专业标准与人才培养方案建设奠定了基础。     

圆轨单级倒立摆摆起过程控制

研究圆轨单级倒立摆摆起控制问题，以离散控制律为设计交量，以终点约束条件为目标函数，提出了倒立摆摆起控制律的优化算法。对控制律进行编程计算，成功地实现了圆轨单级倒立摆的快速摆起。仿真计算结果表明了所提出方法的有效性和可行性。     

Adaptive Sliding Mode Control Method for Onboard Supercapacitors System

Urban rail trains have undergone rapid development in recent years due to their punctuality, high capacity and energy efficiency. Urban trains require frequent start/stop operations and are, therefore, prone to high energy losses. As trains have high inertia, the energy that can be recovered from braking comes in short bursts of high power. To effectively recover such braking energy, an onboard supercapacitor system based on a radial basis function neural network-based sliding mode control system is proposed, which provides robust adaptive performance. The supercapacitor energy storage system is connected to a bidirectional DC/DC converter to provide traction energy or absorb regenerative braking energy. In the Boost and Buck modes, the state-space averaging method is used to establish a model and perform exact linearization. An adaptive sliding mode controller is designed, and simulation results show that it can effectively solve the problems of low energy utilization and large voltage fluctuations in urban rail electricity grids, and maximise the recovery and utilization of regenerative braking energy.     

轨道交通车辆空调系统智能控制技术研究

针对智能轨道交通空调系统智能控制需求,采用变频空调机组技术,集制冷、制热、新风、废排、空气净化、除湿、被动式压力控制保护为一体,设计研发了轨道交通空调系统智能控制技术并应用;结果表明,通过调节压缩机运行频率可实现车内温度的精确控制,使实际温度逐步接近目标温度,温度波动范围控制在±1K以内;变频技术可避免压缩机频繁启停,降低空调能耗10％以上;空气净化装置可实现甲醛去除率约为86％;细菌去除率约为92％;PM2.5过滤效率可由40％提高到70％;同时智能运维系统对空调系统进行故障诊断和预测,降低公司的维保人力成本;该研究可为轨道交通车辆空调系统的智能化研究与应用提供技术参考.