汽油機(jī)進(jìn)氣控制算法研究.pdf

1、汽油機(jī)電子節(jié)氣門存在較多非線性因素如摩擦力矩的非線性、復(fù)位彈簧的非線性等,而且傳統(tǒng)的進(jìn)氣控制方式采用PID控制算法,控制精度低,超調(diào)量大,響應(yīng)慢,跟蹤效果差,不能很好的實(shí)現(xiàn)不同扭矩需求下節(jié)氣門開度的控制。
　　所以,本文以自然吸氣四缸汽油發(fā)動機(jī)為研究對象,采用基于扭矩的發(fā)動機(jī)控制策略,以發(fā)動機(jī)的扭矩需求為中心,以進(jìn)氣流量的精確控制為目標(biāo),對發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣控制算法進(jìn)行研究。
　　基于發(fā)動機(jī)平均值建模理論將汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)分為四個(gè)子

2、系統(tǒng),并建立了各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。提出了建模過程中的非線性因素容積效率以MAP圖的形式處理。并考慮電子節(jié)氣門的非線性因素,并將這些非線性因素直接建立到進(jìn)氣系統(tǒng)平均值模型中。最后在Simulink軟件下建立了平均值仿真模型,并通過en-DYNA虛擬發(fā)動機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證了平均值模型的精度和有效性。
　　介紹了進(jìn)氣系統(tǒng)開環(huán)控制方案和雙閉環(huán)控制方案,分析了兩種方案的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn),根據(jù)這兩種方案設(shè)計(jì)了能夠?qū)崿F(xiàn)對進(jìn)氣流量精確控制的單閉環(huán)控制方案,并

3、對方案中的難點(diǎn)進(jìn)氣流量的求解,提出了采用 MAP的形式處理的方法,通過 en-DYNA試驗(yàn)獲得了進(jìn)氣流量的 MAP。方案中的轉(zhuǎn)換模塊是采用逆空氣動力學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)期望扭矩與節(jié)氣門開度之間的轉(zhuǎn)換。
　　根據(jù)積分分離PID控制算法、模糊PID控制算法、神經(jīng)網(wǎng)路PID控制算法和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電子節(jié)氣門控制器,并通過平均值模型離線仿真試驗(yàn),分析對比了四種控制器的控制效果。最后通過en-DYNA虛擬發(fā)動機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的