可變幾何截面渦輪增壓雙循環(huán)EGR柴油機的多變量控制

介紹了一種實際的多變量控制器的設(shè)計，該多輸入控制器被應(yīng)用在一個雙回路廢氣再循環(huán)（EGR）空氣處理結(jié)構(gòu)循環(huán)系統(tǒng)的柴油機上。雙重循環(huán)EGR系統(tǒng)被人所熟知是因為其具有改善渦輪增壓器操作效率，可以使增壓空氣溫度降低,改善在穩(wěn)定狀態(tài)下的有效燃油消耗率（BSFC），并且具有驅(qū)動高效率EGR的能力。因而，雙循環(huán)EGR系統(tǒng)在減少排放和燃料消耗方面能夠提供顯著的優(yōu)勢，并且?guī)椭鷿M足嚴(yán)格的排放要求。該發(fā)動機要求控制兩個EGR閥：一個用于排氣節(jié)流閥；另一個用于可變幾何截面渦輪增壓器。

提出了一種系統(tǒng)化的設(shè)計方法，該方法適用于產(chǎn)品指向的應(yīng)用模型預(yù)測控制（MPC）的空氣處理控制。創(chuàng)建模型預(yù)測控制器的方法在一個輕型柴油機上進行了試驗驗證，各項性能試驗結(jié)果是在一個2.8L的輕型柴油機上進行應(yīng)用所得出的。

控制器回路特性的瞬時數(shù)據(jù)顯示了該設(shè)計方法的有效性。該模型預(yù)測控制實現(xiàn)的過程包括從數(shù)據(jù)收集到通過控制器定標(biāo)，進而建立起標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動機模型。

通過協(xié)調(diào)模型預(yù)測控制器的參數(shù)，可以使控制器的跟蹤特性和排放部位相關(guān)聯(lián)。這個合成的模型預(yù)測控制器的魯棒性通過蒙特卡洛仿真進行了驗證。給出了所構(gòu)建模型的復(fù)雜程度以及設(shè)計模型并進行閉環(huán)試驗所花費的時間。所述的這種控制技術(shù)提供了一種快速的方法來評價多種發(fā)動機的性能。

NassimKhaledetal.SAE 2014-01-1357.

編譯：齊健華