直列三缸发动机电控系统怠速控制策略研究

以自主开发的直列三缸发动机电控系统为例,研究了发动机怠速控制系统的硬件组成,探讨了怠速控制策略.Matlab/Simulink仿真表明:起动和暖机工况采用开环控制、暖机后工况采用闭环控制、对闭环控制采用模糊控制是一种有效的怠速控制方法,能使发动机转速稳定在怠速目标转速.     

车用天然气发动机起动及怠速过程的试验研究

采用自主研发的车用天然气发动机控制系统(ECU),针对经过改装后的JL465Q5发动机进行了起动和怠速过程的试验研究.以AVR单片机为核心,ECU采用多片式结构;采用步进电机控制旁通空气阀开度,从而控制起动和怠速工况下的空气进气量;采用电控天然气喷射阀,控制发动机运转时的天然气供给量;开发了试验监控系统,作为人机对话接口;开发了转速采集系统,可以实时准确地记录起动过程.通过试验发现,采用较浓的混合气、较高的冷却水温度均有利于天然气发动机的冷起动过程;采用增量式PID控制算法对天然气发动机怠速转速进行闭环控制是有效可行的,而且控制效果较好.试验结果表明,自主研发的控制系统和转速采集系统实用可行.     

汽油机怠速转速的模糊控制方法

为了提高怠速转速控制的稳态和动态特性 ,研究模糊控制方法在怠速控制中的性能 ,设计了一种汽油机怠速转速模糊控制系统 .介绍了怠速模糊控制系统的结构和工作原理以及模糊控制器的设计过程 .通过计算机仿真确定了控制系统的参数 .仿真和发动机台架试验表明发动机在稳态和动态情况下 ,怠速得到了精确的控制 ,模糊控制方法对发动机参数的变化具有一定的鲁棒性 .     

基于单片机的电控发动机怠速模糊控制器实现

针对发动机怠速工况显著的时变性、非线性和不确定性,以80C196KC单片机作为控制器,设计了一种以发动机转速偏差及偏差变化为模糊输入、以旁通电磁阀占空比和点火提前角为模糊输出的模糊控制器.实验结果表明,该模糊控制实现了稳定怠速控制,且与原系统相比,降低了怠速目标转速,并具有更好的冷却水温适应性.     

汽油机怠速控制策略仿真与实验研究

为了提高发动机怠速过程的稳态和动态特性,采用MATLAB/Simulink软件对发动机怠速系统进行了模拟仿真,研究了模糊控制理论在发动机怠速控制中的应用,根据3种不同控制策略的控制结果的对比,得出了采用PID与模糊控制相结合的复合控制策略控制效果最佳的结论.实验与仿真结果表明,该控制策略不仅提高了汽油机怠速的稳定性,而且降低了怠速时转速的波动幅度.     

基于模糊逻辑的防爆柴油机EGR率参数控制

防爆柴油机EGR率的最优控制是一个多目标优化的问题.传统EGR率是基于经验模式控制,无法实现在线实时控制功能.本文以某直列四缸防爆柴油机为研究对象,基于AVL BOOST与MATLAB软件建立了柴油机工况过程中的联合仿真模型,选择最大转矩转速1 600 r/min的工况进行分析,以满足负载功率需求和降低NO_x排放为控制目标提出了模糊逻辑控制策略,设计了模糊控制器,设定了模糊逻辑输入与输出的基本论域,建立了隶属度函数,依据专家库制定控制规则,通过在线实时采集负载需求功率与NO_x的排放数据,将其作为模糊控制器的输入,输出控制变量——EGR率.将实车试验数据加载到仿真模型中,对发动机25%, 50%, 75%和100%的四种载荷工况进行了对比仿真试验,与传统控制模式进行数据对比显示:模糊逻辑控制策略可以根据实时NO_x排量及负载需求功率自动调整EGR率,提高了发动机的动力性、经济性及排放性;发动机在100%与75%载荷工况下,为保证负载工况需求,采用低EGR率的控制策略以保障发动机功率输出;发动机在50%与25%载荷下,控制系统通过提高EGR率来降低NO_x的排放.本文提出的采用模糊逻辑控制策略进行多目标控制的方法,具有很强的鲁棒性,能够解决非线性复杂问题,适用于防爆柴油机EGR控制.但是,模糊逻辑控制规则及隶属度函数的建立需要依靠大量的专家经验,要经过反复的实验训练来提高控制的稳定性与可靠性,才能增强综合控制效果.     

基于VB的发动机监控系统的设计和试验

针对单缸小排量电控发动机的实时监控系统,结合其软硬件环境论述了发动机监控系统的设计开发过程.通过VB的MSComm控件实现了上位机与电控系统主控芯片的串行通信和电控发动机运转参数的实时显示,以及发动机点火喷油定时等控制参数的在线调整优化.通过使用该系统对试验发动机怠速PID控制参数进行了优化标定,最终使发动机怠速稳定在目标怠速附近.     

基于最小二乘支持向量机的怠速时间预测

汽车起停系统因其可以在汽车怠速时关闭发动机减少车辆怠速油耗而被大量应用。但在交通拥堵的实际工况下,在短时停车时使用自动起停功能反而会增加燃油消耗。针对这一问题使用基于时空学习的最小二乘支持向量机对怠速时长进行预测,在短时怠速时不关闭发动机。实验表明,本文提出的基于时空学习的最小二乘支持向量机能够对怠速时长进行预测,准确率在80%以上。将此方法应用于怠速起停控制,基于怠速预测的起停控制系统在早晚高峰节油2%左右,在平峰时节油0.2%。同时,高峰期减少50%以上的起停次数,平峰期减少15%以上的起停次数,能有效提升驾驶舒适性。     

基于Windows操作系统的发动机瞬态工况试验数据高速采集系统

应用步进电机设计了发动机台架瞬态试验控制系统。利用发动机曲轴位置传感器产生的信号外部触发A/D转换。基于Windows操作系统,应用多线程和双缓冲方法实现了发动机瞬态工况试验数据的高速实时采集和存储。试验结果表明:该数据采集及试验控制系统能够完成发动机不同瞬态工况台架试验的控制和实时性要求高的试验数据的采集与存储,为发动机瞬态过程的试验研究和控制策略的开发提供了有力的试验研究手段。     

模糊神经网络PID控制器在污水处理中的应用

为建立实时响应快、动态调节性能大、鲁棒性强的污水处理自动控制模型,结合模糊逻辑推理控制、神经网络控制及常规PID（Proportion Integration Differentiation）控制技术,设计了模糊神经网络Fuzzy-PID污水处理控制器。仿真结果和实际应用显示,采用该控制器后,整个控制系统的收敛性、鲁棒性以及动态响应性等均有了很大的改善,系统具有较强的稳定性和自适应性。     

测功机模糊PID控制动态仿真研究

将模糊控制和PID控制结合起来运用于发动机——测功机试验台测控系统中,确定模糊控制规则,并建立发动机——测功机传动系统动力学模型,利用MATLAB／Simulink对发动机的转矩、转速进行了仿真研究,结果表明：模糊PID控制方案有着比常规PID控制方案更好的控制效果．     

基于混合系统模型的SI汽油发动机怠速控制

针对汽车发动机在怠速工况下的特点,利用混合系统模型来描述四缸火花点火汽油发动机系统所具有的物理规律和操作约束,并采用具有处理约束能力的预测控制策略对系统进行控制。在保证满足性能指标函数最小和系统约束的同时,使发动机转速尽可能接近给定的参考值,从而达到系统对发动机转速的稳定性,燃料消耗和排放的要求。实验结果表明了该方法的有效性和可行性。     

汽车怠速标定性能评价

汽车怠速性能对整车的品质有很大影响,如何评价怠速控制系统的标定性能十分重要。本文通过大量试验总结出怠速标定性能的评价项目与评价方法。通过采集发动机怠速时对车辆、乘员和环境有重要影响的噪音、发动机转速、油耗和排放特性数据,进行怠速稳定性、行车怠速性能、排放性能及水温特性分析和全面评估,更加客观地评价车辆怠速性能是否满足应用要求。该方法避免了主观评价怠速性能的缺点,对提升整车品质有很好的促进作用。     

改善混氢汽油机怠速经济性的试验研究

为提高汽油机怠速时的经济性,在一台加装了电控氢气喷射系统的四缸汽油机上针对进气混氢体积分数、停缸、稀燃及降低怠速转速对汽油机怠速燃料能量消耗量的影响进行试验研究.试验中,通过停止发动机指定气缸的燃料供给实现停缸运行.结果表明,加大进气混氢体积分数、停缸及降低怠速转速均可有效提高汽油机怠速时的经济性.其中进气混氢结合停缸的方式最利于减少汽油机怠速时的燃料能量消耗量.在2缸停止燃烧、做功且进气混氢体积分数为6.63%的条件下,发动机怠速能量消耗量较原机降低约40.07%.但由于加大混合气过量空气系数后缸内燃料燃烧持续期延长,因此在怠速阶段采用稀燃方式并不能明显降低混氢汽油机的怠速燃料能量消耗量。     

模糊PID在管道机器人电缆恒张力控制中的应用

针对管道机器人电缆的恒张力控制,在采用常规的PID控制器的基础上,利用模糊PID控制算法,实现PID控制参数的自动调整。利用Matlab软件对模糊PID控制系统在阶跃信号下的响应进行仿真。实验结果表明,控制系统在一个固定的张力值下,电机的电流值保持恒定,即电机转矩恒定,可以保证电缆的恒张力控制。模糊PID控制算法具有动态响应快,稳态精度高等优点,能够达到系统控制要求。     

基于增量式数字PID的汽油机怠速控制研究

在深入研究增量式数字PID控制技术基础上,针对所研究的吉利MR479Q四缸四冲程汽油机,设计了怠速控制硬件驱动电路,并给出了增量式数字PID怠速控制用于自行开发发动机管理系统(EMS)的具体实现方案,通过台架试验利用工程整定方法对其控制参数进行了整定,优化系统阶跃响应特性.整定后的数字PID怠速控制系统阶跃响应速度快、超调小,稳态误差合理,并对突变载荷具有较强适应能力,最大超调在±50r/min以内,稳定时间10～15s,稳态误差在±20r/min以内,基本满足汽油机怠速控制系统要求.     

滑模控制在非线性机械系统中的应用

针对汽油机怠速控制要求，选择了点火提前角作为控制变量，建立了汽油机怠速模型，设计了滑模控制器。通过进行SIMULINK在线仿真，结果表明：在中小负载的情况下，滑模控制器的控制性能良好，怠速相对误差不到2％。     

基于Fuzzy - PID控制的光伏发电充电过程研究

提高光伏发电系统的利用率,需要对光伏发电系统中的蓄电池进行优化控制.通过对光伏电池特性和模糊规则的研究,建立了Fuzzy - PID控制的仿真模型,设计了一种基于Fuzzy - PID控制的蓄电池充电控制的方法.最后,结合不同的负载模型,验证了Fuzzy - PID控制的正确性与有效性.     

柴油机管理系统研究

目的进行柴油机综合管理系统研究,利用柴油机管理系统可综合考虑系统多参数的特点,以获得柴油机的最优性能．方法在分析柴油机管理系统特点的基础上,采用实时多任务系统分析方法,结合大功率柴油机电控系统进行电控综合管理系统软硬件开发．结果与结论电控管理系统进行了台架匹配试验,初步验证了系统的功能,为开发出完整的柴油机管理系统奠定了基础．