預混合LPG發(fā)動機相關傳感器建模及空燃比控制算法研究.pdf

1、將先進的控制理論用于LPG發(fā)動機的空燃比控制，對于改善LPG發(fā)動機的工作性能和充分發(fā)揮氣體燃料的低排放優(yōu)勢具有非常重要的意義。相關傳感器的建模和控制算法的研究，是LPG發(fā)動機控制系統(tǒng)分析和設計過程中的重要研究內容，為后續(xù)電控單元的優(yōu)化設計和控制系統(tǒng)仿真模型的開發(fā)奠定了基礎。 本文研究的主要內容如下：首先，在自行設計的歧管絕對壓力(MAP)傳感器標定實驗臺上，對傳感器進行了靜、動態(tài)標定。根據(jù)靜態(tài)標定數(shù)據(jù)建立了其靜態(tài)線性模型；根據(jù)M

2、AP傳感器在不同方向和不同幅值激勵下的階躍響應信號，建立了MAP傳感器的動態(tài)線性模型。 接著，在發(fā)動機實驗臺上，對廢氣氧(EGO)傳感器進行了靜、動態(tài)標定實驗，并研究了EGO傳感器在不同溫度下的靜、動態(tài)特性。采用基于最小二乘的分段多項式，建立了不同溫度下EGO傳感器的靜態(tài)模型。針對溫度對廢氣氧傳感器輸出的影響，建立了帶溫度校正的EGO傳感器非線性回歸模型。根據(jù)不同方向和不同幅值激勵下的傳感器響應信號，建立了動態(tài)非線性Hammer

3、stein模型。根據(jù)傳感器延遲時間與溫度的關系，得到了可通過溫度校正延遲的Hammerstein模型。 然后，進行了大量LPG發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)工況實驗。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，采用速度－密度法，建立了面向控制的空燃比平均值模型。通過仿真計算，由前饋模型得到了用于燃氣閥位置和空氣閥位置控制的查詢表，為電控單元的設計提供了基本控制參數(shù)。 最后，采用前饋+反饋控制方案，進行了LPG發(fā)動機穩(wěn)態(tài)空燃比控制的仿真研究。其中，前饋環(huán)節(jié)采用基于模型的