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汽油发动机考虑传输延时的瞬态空燃比控制策略研究
| 论文题名： | 汽油发动机考虑传输延时的瞬态空燃比控制策略研究 |
| 关键词： | 汽车;端口喷汽油发动机;瞬态空燃比;自适应控制器;自抗扰控制器;结构设计;时间延迟 |
| 摘要： | 为了缓解汽车尾气排放对环境造成的污染，获得理想的发动机的动力性能，减少燃油的消耗量，发动机空燃比的精确控制成为国内外学者研究的热点问题之一。端口喷发动机由于其复杂的物理结构，运行特性和时间延迟的存在使得瞬态工况下的空燃比的精确控制难以实现。本文以端口喷汽油点火发动机为对象，研究了瞬态工况下的空燃比控制问题。主要研究内容包括： 首先通过分析端口喷汽油点火发动机的工作原理和瞬态工况下气路、油路动态以及空燃比的测量动态，设计了自适应空燃比控制器。主要针对由于测量传感器的位置导致的时变延时，以及由于废气氧传感器的老化，进气量的改变，燃油膜补偿造成的参数不确定性等因素对空燃比的控制精度的影响设计燃油喷射反馈控制器。 通过进一步分析发动机空燃比的动态特性，设计了改进的自抗扰空燃比控制器。除了考虑系统中的延时，进气量的改变以及传感器的老化等问题，针对瞬态工况下发动机转速和进气歧管压力的变化，负载转矩的扰动，燃油膜蒸发过程中参数的改变对空燃比动态的影响，构造了扩张状态观测器，对系统进行扰动补偿，进一步改善空燃比的暂态性能。 为了能够更加真实地验证所设计控制器在工程应用中的有效性，本文采用了由SICE学会和丰田汽车研究部门开发的发动机仿真模型进行仿真实验。分析了两种控制器在发动机处于不同工况下对空燃比的控制效果，并与传统的PI控制器的控制性能进行对比，通过仿真结果分析总结了所提出控制算法的优势和不足。 |
| 作者： | 王志静 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 焦晓红;谢静梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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