點(diǎn)燃式煤層氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)建模及空燃比控制研究.pdf

1、煤層氣作為一種新型清潔能源，是替代汽油的發(fā)動(dòng)機(jī)理想代用燃料，電控技術(shù)是滿足煤層氣發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和尾氣排放均衡優(yōu)化控制要求的有效手段?？杖急瓤刂剖敲簩託獍l(fā)動(dòng)機(jī)綜合控制的主要研究?jī)?nèi)容，對(duì)于改善燃燒品質(zhì)，充分發(fā)揮煤層氣燃燒特性的優(yōu)勢(shì)和低排放的效果具有重要的意義。 本文全面介紹了作者圍繞煤層氣發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制相關(guān)問(wèn)題開(kāi)展的一系列研究工作。所取得的研究成果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 (1)提出了煤層氣發(fā)動(dòng)機(jī)電控化改造的雙閥空燃比控

2、制方案，將壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)改造成點(diǎn)燃式煤層氣發(fā)動(dòng)機(jī)，研制了所需的各種輔助和實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行了不同工作條件下的大量實(shí)驗(yàn)。 (2)基于穩(wěn)態(tài)工況實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)物理特性，建立了煤層氣發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的平均值模型。借助于MATLAB/SIMULINK工具，形成圖形化的仿真模型，利用不同工況下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)所建模型進(jìn)行了檢驗(yàn)。 (3)分別研制了發(fā)動(dòng)機(jī)歧管絕對(duì)壓力(MAP)傳感器和熱式空氣質(zhì)量流量(MAF)傳感器靜、動(dòng)態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)臺(tái)，建立了廢

3、氣氧(EGO)傳感器標(biāo)定實(shí)驗(yàn)裝置。研究了空燃比前饋一反饋控制系統(tǒng)中4種關(guān)鍵傳感器的特性?；趦刹奖孀R(shí)法建立了熱線式、熱膜式MAF傳感器和EGO傳感器塊聯(lián)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)非線性模型。 (4)基于進(jìn)氣平均穩(wěn)定流動(dòng)的假設(shè)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了用于穩(wěn)態(tài)空燃比前饋控制的遞階模型，并通過(guò)該模型生成三維初始控制脈譜圖，解決了非實(shí)驗(yàn)工況點(diǎn)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生問(wèn)題。采用迭代學(xué)習(xí)控制技術(shù)，研究了基于單閥調(diào)節(jié)和雙閥調(diào)節(jié)的穩(wěn)態(tài)空燃比校正算法，考察了不同算法的