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.     

基于数学模型的模糊动态空燃比控制

本文针对实际控制需要,对传统的发动机数学模型中气缸空气流量的估算方法以及油膜蒸发模型的传递函数的简单取反方法加以改进,并在此基础上提出了基于改进数学模型的模糊动态空燃比控制算法,该算法具有鲁棒性强,实现简洁的特点。     

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。     

基于二阶滑模的汽油机瞬态空燃比控制

为克服瞬态工况下油膜动态特性对空燃比控制精度的影响,提出了一种二阶滑模空燃比控制策略。通过对发动机平均值模型的分析,确定其作为单输入单输出(SISO)系统的非线性形式,设计了基于Super-twisting算法的二阶滑模空燃比控制器并运用Matlab建模仿真。仿真结果表明,基于Super-twisting算法的二阶滑模控制器鲁棒性强;与PID控制器和一阶滑膜控制器相比较,控制精度和速度明显提高。     

燃气发电机组空燃比控制系统设计

本系统空燃比的自动控制采用精确控制,做到超前和滞后双重控制,增强自动控制系统的可靠性。超前控制则根据CH4浓度调节主管道混合气中的燃气和空气进气量,使进入进气管中的混合气达到空燃比的最佳范围之内。滞后控制则根据缸温控制,但采用单缸控制进气量,进而可单缸调缸温,降低对机组功率的影响。同时采用西门子S7-200PLC对现场进行控制,软件协议采用支持RS-485网络的Modbus工业通信协议,采用ModbuS通信协议实现了自由通信模式下工控机和西门子S7-200 PLC的串行通信,实现了两级之间的实时通信,完成对燃气机组的空燃比控制,从而实现机组空燃比的最佳匹配,自动控制机组的稳定运行。     

PID算法在压缩机组转速和空燃比控制中的应用

简单介绍了用于陕京天然气输气管线压气站美国COOPER公司制造的压缩机组的PLC控制系统的特点和硬件组成。较具体地叙述了机组转速和空燃比的主要影响因素、关系曲线、控制系统构成和PID算法的实现方法。     

蓄热式加热炉的空燃比控制

针对蓄热式加热炉具有多变量、时变、非线性、耦合、大惯性和纯滞后等特点,当前时于蓄热式加热炉的空燃比控制主要还是人工操作完成的问题,通过对蓄热式加热炉空燃比变化这一复杂的工业过程的分析,提出了一种蓄热式加热炉空燃比控制方法,设计了一个基于智能的空燃比控制系统.用无辨识自适应方法预测热值,用模糊神经网络预测烟气残氧量,解决...     

汽油机非线性卡尔曼滤波暂态进气量估计及空燃比控制

暂态工况下缸进气量的准确估计是提高发动机空燃比控制精度的有效措施之一,为此本文提出一种基于无迹卡尔曼滤波的暂态缸进气量估计算法,并利用估计的缸进气量设计了一种前馈-反馈空燃比控制器.MATLAB环境下的仿真实验给出了所提出的算法与现有进气量估计算法的比较,同时基于暂态气量估计的空燃比控制仿真实验验证了估计的有效性.论文与现有成果的区别在于:一是暂态进气量估计模型不仅包含了歧管压力动态还考虑了曲轴角速度动态,并采用了基于非线性辨识的均值模型;二是考虑了泵气波动的影响,采用了移动平均值法的数字滤波器对泵气波动进行滤波;三是采用无迹卡尔曼滤波算法对歧管压力和曲轴角速度进行估计.     

脉冲燃烧加热炉的空燃比控制技术

加热炉采用脉冲燃烧控制时,其空燃比控制是一个难点,本文针对此问题,介绍和论述了几种在实际工程中行之有效的空燃比控制方案及其优缺点。     

汽车空燃比控制用的TiO2 系厚膜氧传感器

本文介绍了掺五价金属氧化物(M_2O_5)对TiO_2氧敏材料电阻率的影响,测定了半导化后的TiO_2材料不同温度下的氧敏特性,并讨论了其敏感机理.     

基于神经网络模型的空燃比非线性模型预测控制

采用基于径向基神经网络（RBFNN）模型的非线性模型预测控制方法,被控对象选择火花塞点火（SI）发动机的空燃比（AFR）高度非线性复杂系统,利用渐消记忆最小二乘法实现基于RBFNN的SI发动机AFR系统建模以及参数在线自适应更新。针对非线性模型预测控制中寻优问题,运用序列二次规划滤子算法对最优控制序列进行求解,并加入滤子技术避免了罚函数的使用。在相同的实验环境下,与PI控制算法和Volterra模型预测控制方法进行仿真对比实验,结果表明,所提算法的控制效果明显优于其他两种方法。     

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.     

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.     

固冲发动机补燃室压强控制技术研究

以固体冲压发动机为动力的导弹,其纵向通道控制系统设计中需要考虑固冲发动机的可控性、控制的经济性以及发动机的安全性,需要对固冲发动机开展充分的试验验证,通过补燃室压强控制试验验证发动机性能,为导弹总体控制创造条件;文章提出了一种基于补燃室压强闭环的控制策略,可以在固冲发动机地面直连试验中有效验证固冲发动机控制性能;建立了固冲发动机燃气发生器、补燃室数学模型,设计控制律并进行数学仿真;仿真结果表明,文章设计的补燃室压强闭环控制系统可实现补燃室压强控制,充分反应了固冲发动机控制性能,可根据研究结果开展导弹纵向通道控制系统设计,实现导弹总体对固冲发动机能量管理及进气道保护等方面的需求。     

摩托车电子节气门控制系统的开发研究

电子节气门系统控制精确、结构简单,可以进一步提高电喷摩托车的整体性能.本文介绍了应用在电喷摩托车上的电子节气门系统的组成、工作原理,以及节气门控制单元的软、硬件设计,对电子节气门系统的实现功能进行了分析.     

亚燃冲压发动机建模及性能研究

关于冲压发动机动力性能优化建模问题,冲压发动机模型及特性与飞行高度、马赫数、攻角有关,决定发动机的性能因素。为了优化冲压发动机动力性能和控制系统设计总体规划,提出建立亚燃冲压发动机特性计算的数学模型,借助于simu-link仿真平台搭建了亚燃冲压发动机模块化的稳态仿真模型,进行不同飞行条件下的特性计算的分析,重点分析了不同进口条件对进气道正激波强度的影响。通过与GasTurb软件中模型参数比较验证了模型的正确性。仿真结果表明,模型可用于冲压发动机总体初步设计研究。     

车用汽油发动机电子控制系统研究现状与展望

发动机电子控制系统是高性能、高可靠性发动机开发的核心研究内容,是保证发动机动力性、经济性和排放性的重要因素之一.针对车用汽油发动机,本文首先分析了典型的车用汽油发动机电子控制系统结构,然后围绕电子节气门控制系统、燃油喷射控制系统、点火控制系统、空燃比控制系统、怠速控制系统、涡轮增压控制系统、爆震检测与控制系统以及汽油机先进燃烧模式控制这8项关键问题展开论述,并着重介绍了近年来国内外的研究内容和研究成果.最后对车用汽油发动机电子控制系统的发展前景和发展方向进行了展望.