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《基于dSPACE的模糊PID算法在CNG發(fā)動機(jī)空燃比控制中的應(yīng)用.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第32卷第1期2015年2月內(nèi)燃機(jī)與動力裝置I．C．E&PowerplantV01．32No．1Feb．2015【模擬計(jì)算】基于dSPACE的模糊PID算法在CNG發(fā)動機(jī)空燃比控制中的應(yīng)用劉一鳴，曹姜，薛濤(合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，安徽合肥230009)摘要：發(fā)動機(jī)工作過程具有復(fù)雜的不確定性、時(shí)變性和非線性且空燃比的傳輸存在著遲延，尤其在瞬態(tài)工況下波動劇烈，為提高空燃比的控制精度以及經(jīng)濟(jì)性和排放性，利用MAT-LAB／Simulink軟件建立空燃比模糊PID控制算法，算法平臺為dSPACE公司的MicroAut
2、oBox，在NQl50N天然氣發(fā)動機(jī)上進(jìn)行了測試試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果分析表明，與經(jīng)典PID算法相比，模糊PID控制算法在穩(wěn)態(tài)工況下性能良好，在過渡工況下能明顯改善空燃比控制效果。關(guān)鍵詞：模糊PID；dSPACE；空燃比；天然氣發(fā)動機(jī)中圖分類號：TK432文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1673—6397(2015)0l一0021—05TheResearchOilApplicationofFuzzyPIDtoAir——FuelRatioControlofCNGEnginesbasedondSPACELIUYi—ming，CAOJian
3、g，XUE(SchoolofMachineryandAutomotiveEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Theworkingprocessofanaturalgasenginehasfactorsofcomplexuncertainty，time—variationandnonlinear．Also，thetransmissionoftheair—fuelratioisdelayed，andhasfluctua—tio
4、nespeciallyundertransientconditions．Inordertoimprovethecontrolaccuracy，theefficiencyandtheemissionsofair—fuelratio，weuseMATLAB／SimulinksoftwaretoestablishafuzzyPIDcontrolalgorithmoftheair—fuelratio．TheplatformofalgorithmistheMicroAutoBoxdesignedbythecompanyofdSp
5、ace．Thetest—experimentsaredoneonNQl50Nnaturalgasengines．ComparedwiththenormalPIDalgorithm，theresultsofexperimentsshowthatthefuzzyPIDalgorithmhasabetterperformanceinthesteady—statecondition，significantlyimprovingtheeffectsoffuelratiocontrolunderthetransitioncondi
6、tion．KeyWords：FuzzyPID；dSPACE；Air—fuelRatio；CNGEngine引言模糊邏輯應(yīng)用于控制始于1972年。模糊控技術(shù)建立在模糊數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上，其是針對被控對的數(shù)學(xué)模型不確定或非線性模型的簡單實(shí)用的控方法。模糊控制在工業(yè)過程、機(jī)器人、交通運(yùn)輸?shù)雀鞣矫娴玫搅藦V泛的應(yīng)用。模糊PID控制與傳統(tǒng)的經(jīng)典PID控制理論相比，其具有更快的響應(yīng)速度和更小的超調(diào)，對過程參數(shù)的變化不敏感，具有很強(qiáng)的魯棒性，對非線性過程的控制性能優(yōu)良?。在天然氣發(fā)動機(jī)中，由于氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)以及發(fā)動機(jī)中各子系統(tǒng)和發(fā)動
7、機(jī)循環(huán)本身固有的多種時(shí)延的存在，氣缸內(nèi)空燃比的檢測存在傳輸延遲嵋’4o。發(fā)動機(jī)還是一個(gè)高度非線性、時(shí)變性和多擾動的系統(tǒng)，在工作過程中的許多參數(shù)都與外部環(huán)境變化有關(guān)，并且各個(gè)參數(shù)之問的最優(yōu)值往往存在著沖突。這樣的非線性和多擾動導(dǎo)致了發(fā)動機(jī)在空燃比的高精度控制上具有一定的困難。本文開發(fā)作者簡介：劉一鳴(1957一)，男，副教授，研究方向?yàn)閮?nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)及電控技術(shù)。收稿日期：2014—09—06制象制內(nèi)燃機(jī)與動力裝置2015年2月了一種基于模糊PID自整定的空燃比控制策略，利用MATLAB／simulink軟件的模糊工具箱搭建空
8、燃比模糊PID控制模型，并以dSAPCE公司的Micro—AutoBox為算法平臺，在NQl50N天然氣發(fā)動機(jī)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)是由德國dSPACE公司開發(fā)的一套基于MATLAB／Simulink的控制系統(tǒng)開發(fā)及測試工作平臺，它實(shí)現(xiàn)了和MATLAB／Simulink的完全無縫連接。dSPACE實(shí)時(shí)系統(tǒng)擁有具有高
