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基于模糊PI的空燃比控制策略研究
| 论文题名： | 基于模糊PI的空燃比控制策略研究 |
| 关键词： | 汽车发动机;三元催化器;电控喷油;空燃比;前馈油膜补偿;反馈控制 |
| 摘要： | 汽车作为快捷的交通工具已经进入了寻常百姓的家庭，它给人们带来舒适生活的同时也引发了诸如环境污染、能源短缺、交通拥堵等问题。目前降低发动机尾气排放最有效的方法是安装三元催化器并采用电控喷油技术。该技术的关键在于实现空燃比的精确控制以保证三元催化器转化效率最高。因此本文提出了前馈油膜补偿和反馈控制相结合的空燃比控制策略，并通过仿真实验和台架实验验证其有效性。 在Hendricks提出的平均值模型理论的基础上，归纳了发动机进气通道子模型、燃油通道子模型和动力学子模型的数学表达式。分析发动机空燃比系统模型的数学表达式，选取en-DYNA发动机平台作为仿真实验受控对象，并在en-DYNA中添加其缺少燃油通道子模型。将燃油系统χ1□τff模型离散化，得到fα□fβ模型，然后将双参数离散模型简化成单参数模型，分别归纳双参数和单参数模型的ARMA表达式。利用本文提出的基于时变遗忘因子的油膜参数辨识算法辨识燃油系统离散模型的参数。分析双参数离散模型的仿真结果，验证了参数辨识算法的正确性；在单参数离散模型辨识结果的基础上，设计了油膜补偿前馈控制环节。根据氧传感器检测的过量空气系数与1的偏差绝对值和偏差变化率绝对值，设计基于模糊PI的空燃比反馈控制环节。利用MALAB建立空燃比控制器仿真模型，在en-DYNA平台上进行离线仿真实验；针对HM479Q-BA发动机开发电控系统，加入空燃比控制策略并进行台架实验。 仿真实验结果表明燃油补偿前馈环节可以有效的消除燃油传输滞后，模糊PI反馈环节可以有效的消除系统稳态误差；台架实验结果表明加入空燃比控制策略后空燃比偏差被有效的控制在8％以内，满足实际需求。因此，本文提出的空燃比控制策略能够实现对空燃比的精确控制。 |
| 作者： | 苏明 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 曾春年 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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