基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的4沖程柴油機(jī)噴油系統(tǒng)的建模及仿真

應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對4沖程柴油機(jī)噴油系統(tǒng)進(jìn)行建模及仿真分析，觀察新型控制策略對發(fā)動機(jī)性能的一系列影響，并對柴油機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模和仿真的關(guān)鍵因素是要設(shè)定噴射持續(xù)時間和各缸噴油順序。在傳統(tǒng)方案中，噴油持續(xù)時間根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)速信號和進(jìn)氣壓力信號通過與MAP圖進(jìn)行對比得到，本研究利用前饋人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定噴油持續(xù)時間，該方法可以確定精確的噴油持續(xù)時間以節(jié)省燃油消耗，并將傳統(tǒng)方案與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方案的結(jié)果進(jìn)行對比分析。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模中噴油系統(tǒng)模型包括3個子模塊：①曲軸位置信號模塊，該模塊初始化曲軸輸出信號；②凸輪軸位置信號模塊，該模塊初始化凸輪軸輸出信號；③噴油順序和噴油持續(xù)時間模塊。最佳噴油持續(xù)時間是由進(jìn)氣管壓力和曲軸轉(zhuǎn)速決定，分別通過進(jìn)氣管壓力傳感器和曲軸位置傳感器得到。對傳統(tǒng)方案和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方案的噴油持續(xù)時間進(jìn)行前15s的仿真分析對比，轉(zhuǎn)速從1260r/min升至5030r/min，進(jìn)氣壓力在223～735mmHg之間變動。從仿真結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)方案在變工況下產(chǎn)生不準(zhǔn)確且重復(fù)的控制結(jié)果，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方案生成的控制結(jié)果更準(zhǔn)確；在轉(zhuǎn)速較低和較高工況下，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方案產(chǎn)生的控制信號比傳統(tǒng)方案要更強(qiáng)，這主要是因為在這兩種工況條件下噴油持續(xù)時間會更長些。

刊名：Neural Comput& Applic（英）

刊期：2013年第22期

作者：Serhat Yilmaz et al

編譯：韓曉梅