基于dSPACE的模糊PID算法在CNG发动机空燃比控制中的应用

发动机工作过程具有复杂的不确定性、时变性和非线性且空燃比的传输存在着迟延,尤其在瞬态工况下波动剧烈,为提高空燃比的控制精度以及经济性和排放性,利用MATLAB/Simulink软件建立空燃比模糊PID控制算法,算法平台为d SPACE公司的Micro Auto Box,在NQ150N天然气发动机上进行了测试试验,试验结果分析表明,与经典PID算法相比,模糊PID控制算法在稳态工况下性能良好,在过渡工况下能明显改善空燃比控制效果。     

天然气发动机空燃比的自适应控制研究

提出一种新的天然气发动机空燃比自适应控制策略。通过对空燃比实施抖动形成寻优控制因素的变化，测量发动机转速波动差作为寻优控制响应的判据，实现以燃料经济性为寻优目标的闭环优化控制，并用于现有氧传感器无法使用的稀燃天然气发动机。通过软件和硬件控制系统设计，尤其是抗干扰设计，在一台单缸天然气发动机上进行应用，验证了其可行性。     

基于模型的发动机空燃比控制策略研究与仿真

空燃比的精确控制是现代车用汽油机控制最为关键的技术。发动机平均值模型由于其模型简单、计算时间短、使用方便,且能满足控制设计的要求而被广泛应用。基于模型的空燃比控制技术是当前国内外研究的热点。在建立某型汽油发动机空燃比平均值数学模型的基础上设计了稳态工况下模糊自适应PID控制器,并与传统的PID控制器空燃比控制效果进行了对比。设计了瞬态工况下燃油前馈补偿控制器并进行仿真。仿真结果表明在稳态工况下模糊自适应PID控制策略不仅能够满足实际控制需要,而且比传统的PID控制策略控制效果更好。前馈补偿控制策略能满足瞬态工况下空燃比的控制要求。     

电控喷射天然气发动机空燃比控制策略的研究

提高电控喷射天然气发动机的空燃比控制精度是改善发动机经济性、动力性和降低尾气排放的关键环节。提出了一种模糊神经解耦混合控制器，新控制器在控制过程中借助模糊神经网络的自学习算法实现控制参数的在线调整。该控制策略应用于电控天然气发动机的空燃比控制中表明控制效果较好。     

煤层气发动机空燃比控制方法与策略的研究

本文研究了煤层气发动机不同工况下空燃比控制方法与控制策略,针对发动机不同工况分别在ECU中采用了开环控制方案和基于氧传感器的PID闭环控制方案;特别针对发动机的进气系统特点提出了双阀控制策略,并采用了比值控制方法。实验表明,空燃比控制方案改善了发动机内的燃烧状况,符合不同工况下的空燃比控制要求。     

基于台架试验汽油发动机空燃比研究

为了掌握汽油发动机空燃比特性的变化规律,本文通过发动机台架试验,研究了不同负荷下发动机空燃比的速度特性;研究了中高转速下发动机空燃比的负荷特性;研究了不同负荷和转速下汽车尾气排放物的排放浓度随过量空气系数的变化特点。     

稀烯发动机的空燃比控制技术

稀烯发动机具有排气污染少，油耗省的特点，但其对空燃比控制的要求较高。本文所介绍的发动机全工况空燃比反馈控制方案，利用宽域空燃比测量技术实时测量发动机的空燃比，在发动机物理模型的基础上，对空燃比进行反馈进行。该方案可显著提高空燃比控制精度，以满足稀烯发动机对空燃比控制精度的要求。     

基于模型汽油发动机的空燃比控制器仿真研究

针对四缸四冲程汽油发动机,建立了合理的发动机数学模型,并对模型发动机进行仿真标定实验,获得喷油MAP图。根据发动机运行特点及控制要求,在均值模型的基础上,建立了稳态部分负荷、瞬态、怠速三种主要运行工况下的控制器模型。并给出了以上模型在Mat-lab/Simulink环境下的结构框图和综合仿真过程。仿真结果表明:控制器能够判断不同工况,并自动切换到相应的控制模块,使空燃比达到预期要求,具有良好的控制性能,控制策略与控制算法可行,为电控系统的进一步研究奠定基础。     

基于模型汽油发动机的空燃比控制器仿真研究

针对四缸四冲程汽油发动机,建立了合理的发动机数学模型,并对模型发动机进行仿真标定实验,获得喷油MAP图。根据发动机运行特点及控制要求,在均值模型的基础上,建立了稳态部分负荷、瞬态、怠速三种主要运行工况下的控制器模型。并给出了以上模型在Matlab／Simulink环境下的结构框图和综合仿真过程。仿真结果表明：控制器能够判断不同工况,并自动切换到相应的控制模块,使空燃比达到预期要求,具有良好的控制性能,控制策略与控制算法可行,为电控系统的进一步研究奠定基础。     

气体发动机中的气体燃料空燃比范围的计算

目前在计算气体燃料发动机空燃比范围的公式中，对气体燃料含有非可燃气可氧撮的情况讨论较少，使得在实际计算中常常出现难以解决的问题，对此，本文提出一种在计入非可燃气和氧气影响下，计算气体燃料空燃比范围的方法，并对几种沼气与城市煤气进行了计算与分析。     

基于线性神经网络的煤层气发动机空燃比动态建模

针对预混合双阀控制的煤层气发动机,利用引入动态环节的递归线性神经网络,基于台架实验所获得的数据建立煤层气发动机空燃比动态过程的输入/输出模型.以均方差为评价指标确定模型输入、输出的阶次,用非建模数据对训练后的模型进行验证.结果表明,模型准确复现了不同工况下空气和燃气质量流量与排气空燃比的动态特性.     

车用汽油机过渡工况空燃比的神经网络多步预测控制策略

车用汽油机空燃比存在传输延迟,直接用于反馈控制影响空燃比的控制精度.为此,提出了一种基于神经网络的空燃比多步预测控制策略,首先建立了基于BP神经网络的空燃比多步预测模型,利用空燃比预测模型预报空燃比的未来值,利用预测值与期望值的误差及误差变化率,采用模糊控制器对空燃比实施多步预测控制.对HL495发动机两种典型过渡工况实验数据进行仿真,结果表明,该方法能将过渡工况空燃比控制在理论空燃比的±3%以内.     

车用汽油机过渡工况空燃比的神经网络控制研究

针对车用汽油机过渡工况空燃比难于精确控制的特点,提出了一种空燃比的神经网络复合控制策略。控制系统通过神经网络控制和常规PI控制实现前馈反馈控制,常规PI控制器利用氧传感器信号实现反馈控制,保证系统的稳定性,且抑制扰动;神经网络控制实现前馈控制,提高控制系统过渡工况时的响应能力。神经网络采用径向基神经网络,其输入为影响汽油机进气量的两个主要因素发动机转速与节气门开度。通过在线学习常规PI控制输出,使系统的总控制输出由神经网络产生,系统具有较高的自适应功能,有效避免目前过渡工况空燃比控制需进行大量标定的不足。仿真结果表明该控制方法是有效的。     

一种新型空燃比检测方法的初步研究

用离子电流法在一种新型直管道燃烧器中,对预混天然气空气混合气进行燃烧基础特性的测试。通过控制预混压力和空燃比两个参数变化,消除了由于发动机循环变动对燃烧状态和离子电流强度的不稳定影响。分析了空燃比、预混压力变化与离子电流信号的关系,试验研究表明离子电流法可用来检测空燃比,为在发动机上的应用提供了基础性研究。     

基于自适应竞争聚类的多输人多输出热工过程模糊辨识

针对多输入多输出（MIM0）热工过程的非线性、强耦合、变工况及参数时变等特点,提出了一种基于系统输入输出数据和模糊自适应竞争聚类的模型辨识新方法．该方法首先依据系统的各个典型运行工况,使用模糊自适应竞争聚类对输入输出数据进行聚类划分,并对T—S模糊模型进行结构辨识,以确定系统的模型结构和参数;然后采用最小二乘递推算法对模型后件参数进行辨识,同时对结构辨识参数进行精确修正．将所提出的模型辨识方法用于锅炉一汽轮机非线性系统的模型辨识,仿真结果验证了该方法的有效性．     

基于LS-SVM逆系统的汽油机瞬态空燃比复合控制研究

为实现瞬态空燃比有效控制,提出基于逆模型前馈控制附加无模型自适应反馈控制的复合控制策略。利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立空燃比系统逆模型,对瞬态空燃比模型中的进气量进行动态前馈补偿,并结合无模型自适应(MFAC)通过修正喷油量对空燃比进行反馈控制,对系统扰动、误差等实现修正。利用瞬态工况试验数据进行仿真,并与台架试验实际数据进行了对比。结果表明,LS-SVM逆模能高精度地逼近空燃比瞬态过程,结合MFAC反馈控制提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力。因此该复合控制策略可行,可用于发动机瞬态工况空燃比的精确控制。     

基于PEM与子空间方法的汽油机空燃比动态模型辨识

汽油机空燃比控制常建立在进气道油膜动态辨识的基础上,难以从宏观上考虑发动机运行参数对缸内空燃比的影响.利用子空间辨识N4SID算法研究发动机多参数下的空燃比动态模型.由于N4SID算法辨识出的模型的精度比较差,进一步研究利用预报误差法(PEM)优化子空间N4SID算法辨识出的模型,提高模型精度.结果表明,N4SID方法计算效率较高,但辨识精度较差.利用PEM方法优化N4SID算法所计算出的结果,提高了模型精度,并保持了较高的辨识效率.     

LPG发动机空燃比闭环控制系统的设计

国内第二代电控LPG混合系统的开发和应用水平还不高,本文介绍了一种新型第二代PLG发动机空燃比闭环控制系统的设计,与同行们探讨。