电喷天然气发动机空燃比闭环控制及仿真研究

建立了用于控制仿真分析的天然气发动机动态模型 ;利用所建立的动态模型 ,进行了天然气发动机空燃比控制的动态仿真 ,分别采用PID控制器和神经网络控制器进行控制 ,并对控制效果进行了研究 ,比较分析了不同的控制策略在空燃比控制系统中的作用。     

PFI汽油机空燃比控制仿真及试验研究

基于发动机台架试验,建立并标定了进气道燃油喷射单缸汽油机一维仿真模型,探索了空燃比控制的新方法。依据经典控制理论,通过所建空燃比PID控制器与参数整定,实现了稳态空燃比控制。基于x-τ油膜模型,提出了其代数控制X-Y油膜方程,分析了进气道燃油传输过程对空燃比控制的影响;通过燃油阶跃扰动法,对X,Y参数进行识别,获得了X,Y参数MAP图,构建了离散化燃油动态补偿器,实现了空燃比在瞬态工况下的前馈控制。     

基于Elman神经网络的车用汽油机过渡工况空燃比辨识

以HL495Q型电喷汽油机为研究对象,分析了汽油机空燃比的数学模型,提出了一种基于Elman神经网络的过渡工况空燃比辨识方法。试验结果表明,Elman神经网络空燃比模型具有简单的网络结构,能高精度地逼近车用汽油机空燃比的实际动态过程,模型的平均相对误差小于1%,优于前馈BP神经网络模型的辨识结果。建立的Elman神经网络空燃比模型能改善过渡工况空燃比控制精度,提高排放性能。     

电控汽油机燃用高比例甲醇汽油的改造

为解决电控汽油机在燃用高比例甲醇汽油时受空燃比自适应控制限制不能正常运转的问题,设计了能够嵌入电控单元与喷油器之间的喷油脉宽信号处理器,能够按照经过优选设定的增益对电控单元输出的喷油脉宽信号进行扩展,将燃用高比例甲醇汽油时的空燃比维持在理论空燃比附近。与燃用汽油相比,发动机在燃用M85甲醇汽油时的动力性略有降低,排放指标基本相当,能量消耗率则略有上升。     

神经网络控制汽油机空燃比的研究

结合发动机空燃比的控制特征，研究了一种能自适应补偿喷油量的CMAC控制器。介绍了其自适应补偿算法——学习—补偿法。通过采用台架试验数据加随机扰动数据并用MATLAB对CMAC进行训练和仿真，获取了控制器参数，验证了控制器的学习能力、鲁棒性和控制精度。     

基于小波网络逆系统的汽油机瞬态空燃比预测控制研究

为实现瞬态空燃比精确控制,提出基于小波网络逆系统的复合预测控制策略。利用小波网络辨识空燃比系统逆模型,实现对瞬态空燃比系统中进气量的动态前馈补偿,并将该逆系统与原系统串联构成一伪线性系统,然后结合动态矩阵控制对系统的扰动、误差等进行修正,实现对非线性、时滞、时变的瞬态空燃比系统的预测控制;最后利用瞬态工况试验数据进行仿真,并与台架试验数据进行对比,结果表明小波网络逆模型能高精度地逼近空燃比瞬态过程,结合动态矩阵控制可提高系统的鲁棒性和抗干扰能力,该复合预测控制策略能实现、也适合发动机瞬态工况空燃比的精确控制。     

浅析Lexus车系λ传感器工作原理及空燃比控制策略(三)

六、Lexus车系平面型空燃比传感器闭环反馈PID控制及自适应学习修正控制鉴于杯型阶跃式氧传感器的物理特性,信号输出电压在0.45V处会发生阶跃,近似于开关,因此其只可作为区分空燃混合汽是浓还是稀的两种状态,却不能确切地反映空燃混合汽浓/稀的具体程度,例如,当空燃混合汽稍浓时,信号反馈电压突变为0.6~0.9V;当空燃混合汽稍稀时,信号反馈电压突变为0.1~0.3V;倘若空燃混合汽进一步变浓或变稀,其信号反馈的输出电压依然处在上述两个区间范围,故对于过浓或过稀的空燃混合汽,借助杯型阶跃式氧传感器仅可作定性分析,不可作定量测量。这样一来,基于此类型氧传感器的空燃比闭环反馈修正及空燃比自适应学习修正在针对与目标空燃比的偏差控制上,速度、精度势必有所降低。     

基于离散油膜模型的汽油机瞬态空燃比控制

为了解决进气管喷射汽油机在瞬态工况的空燃比控制问题,针对现有的发动机平均值模型,讨论了其中的油膜模型和油膜补偿器模型存在的问题和原因,建立了能直接用于微控制器的离散化油膜模型以及相应的油膜补偿器模型,用Matlab/Simulink对补偿效果进行仿真研究。结果表明,该模型能很好地补偿发动机瞬态工况的喷油量,把空燃比误差控制在允许的范围内,使发动机的动态响应更加迅速和平稳。     

基于模型的汽油机过渡工况空燃比控制研究

针对汽油机过渡工况的空燃比控制精度问题,对装备FAI电喷系统的汽油机进气道内燃油动态特性现象学模型(X-τ模型)参数进行了标定,并分析了进气道温度、发动机转速和负荷对模型参数的影响。通过对汽油机过渡工况空燃比进行的基于模型的控制试验,验证了该方法可以有效满足汽油机对过渡工况空燃比快速响应、精确控制的要求。     

基于神经网络的车用汽油机过渡工况空燃比辨识

以HL495Q电喷汽油机为研究对象,提出了一种基于BP神经网络的空燃比辨识方法,比较了不同拓扑结构的神经网络对空燃比辨识精度的影响,得到了一种最优的空燃比模型。试验结果表明,空燃比模型能高精度地逼近空燃比的实际动态过程,模型的平均相对误差小于2%。     

交叉口信号控制自组织算法

为提高信号交叉口的控制效率,运用模式识别基本理论,对交叉口交通流运行状态的基本特征进行了提取,构建了信号控制模式类型与模式空间;依据定时控制、感应控制和自适应控制延误模型,运用统计模式识别方法建立了交叉口信号控制的模式分类方法;在此基础上,应用自组织理论,建立了信号控制方式之间的转换算法(自组织算法)与协商机制;最后结合哈尔滨市智能交通系统应用示范工程调查数据进行仿真。研究结果表明:交叉口信号控制自组织算法较单一信号控制方式在提高信号控制效益方面具有明显优势。     

智能压路机振频控制系统的模糊自适应PID控制

介绍了智能压路机振频控制系统所采用的模糊自适应PID控制的系统结构、控制思路及控制算法的设计步骤与方法，建立了系统的仿真模型，并利用MATLAB仿真系统对模糊自适应PID控制和常规PID控制的仿真结果进行了比较。     

Distributed and self-adaptive vehicle speed estimation in the composite braking case for four-wheel drive hybrid electric car

Considering the controllability and observability of the braking torques of the hub motor, Integrated Starter Generator (ISG), and hydraulic brake for four-wheel drive (4WD) hybrid electric cars, a distributed and self-adaptive vehicle speed estimation algorithm for different braking situations has been proposed by fully utilising the Electronic Stability Program (ESP) sensor signals and multiple powersource signals. Firstly, the simulation platform of a 4WD hybrid electric car was established, which integrates an electronic-hydraulic composited braking system model and its control strategy, a nonlinear seven degrees-of-freedom vehicle dynamics model, and the Burckhardt tyre model. Secondly, combining the braking torque signals with the ESP signals, self-adaptive unscented Kalman sub-filter and main-filter adaptable to the observation noise were, respectively, designed. Thirdly, the fusion rules for the sub-filters and master filter were proposed herein, and the estimation results were compared with the simulated value of a real vehicle speed. Finally, based on the hardware in-the-loop platform and by picking up the regenerative motor torque signals and wheel cylinder pressure signals, the proposed speed estimation algorithm was tested under the case of moderate braking on the highly adhesive road, and the case of Antilock Braking System (ABS) action on the slippery road, as well as the case of ABS action on the icy road. Test results show that the presented vehicle speed estimation algorithm has not only a high precision but also a strong adaptability in the composite braking case.     

基于改进粒子群优化算法的多目标自适应巡航控制

跟驰过程中,在保证安全性的前提下为了提升自适应巡航控制(ACC)系统的舒适性和燃油经济性,研究了多目标自适应巡航控制算法.在建立车间纵向运动学模型的基础上,根据模型预测控制理论,设计综合考虑安全性、舒适性、燃油经济性以及车辆自身限制等因素的目标函数和约束条件,并引入松弛因子向量软化硬约束边界解决无可行解问题.进一步在滚...     

Model predictive driving simulator motion cueing algorithm with actuator-based constraints

The simulator motion cueing problem has been considered extensively in the literature; approaches based on linear filtering and optimal control have been presented and shown to perform reasonably well. More recently, model predictive control (MPC) has been considered as a variant of the optimal control approach; MPC is perhaps an obvious candidate for motion cueing due to its ability to deal with constraints, in this case the platform workspace boundary. This paper presents an MPC-based cueing algorithm that, unlike other algorithms, uses the actuator positions and velocities as the constraints. The result is a cueing algorithm that can make better use of the platform workspace whilst ensuring that its bounds are never exceeded. The algorithm is shown to perform well against the classical cueing algorithm and an algorithm previously proposed by the authors, both in simulation and in tests with human drivers.     

基于遗传算法的车辆行驶速度的模糊控制研究

研究并建立车辆行驶速度控制系统的数学模型,对这一复杂的高阶、非线性、时变系统,提出一种基于遗传算法的车辆行驶速度模糊控制新方法,该方法较常规的模糊控制具有更优的控制性能。仿真实验结果表明该车辆行驶速度遗传算法的有效性。     

基于V模型的电控柴油机涡轮增压调节控制策略开发

以电控涡轮增压调节控制策略开发为研究背景,进行了基于模型的电控增压调节控制算法的V型模式开发。利用Ascet软件建立了电控增压调节控制算法模型,并对控制算法模型进行快速原型仿真试验验证。快速原型试验结果表明,设计的增压调节控制算法模型对发动机涡轮前、压气机后压力以及加速性提升效果明显。     

车辆主动悬架系统的LMS自适应控制

选择LMS自适应滤波算法，通过调整自适应滤波器的权系数使二次性能指标达最小，根据单个样本方差的负梯度来调节权系数；得到控制输出。针对简化的车辆模型，将空钩控制、广义自适应控制与LMS自适应控制相对比。仿真计算表明，主动悬架系统LMS自适应控制策略不仅计算简单，而且理论上在主动悬架系统中的应用是切实可行的，性能明显优于其它对比控制方法。     

快速控制原型技术在水平对置二行程柴油机上的应用

根据水平对置二行程柴油机控制逻辑和喷射时序要求,使用Matlab/Simulink构建系统的控制策略和算法模型,包括轨压控制、状态检测、喷油量计算、逻辑处理和凸轮轴信号模拟模型.模型中轨压控制采用增量式数字PID控制算法,转速控制采用MAP查询方式.控制策略和算法模型的建立应用了Simulink模块库,系统状态检测模型...     

基于移动控制代理技术的交叉口交通信号控制算法

基于移动控制代理技术和“当地简单,远程复杂”的控制思想,提出了一种新型的交叉口交通信号控制算法。采用移动控制代理软件把多种交叉口信号控制算法“打包”成可在计算机网络上分发的移动控制代理(Mobile Control Agent,MCA);由位于远程监控层的网络调度器,根据交叉口实时交通流状况向交叉口信号控制器派遣或召回相应的MCA,从而实现“按需控制”。这种做法可降低交叉口信号控制器所需的内存等计算资源,实现低成本自适应智能交通信号网络化控制。