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多缸增壓均質(zhì)壓燃發(fā)動機的負荷控制參考調(diào)節(jié)器

針對均質(zhì)壓燃（HCCI）增壓發(fā)動機提出了一種基于模型的控制策略，該策略旨在調(diào)節(jié)載荷轉(zhuǎn)換時的燃燒相位。針對增壓均質(zhì)壓燃，開發(fā)了一個低階離散時間的控制導向型模型，其顯示出在發(fā)動機的周期之間存在強烈的熱量與結(jié)構的耦合。設計了一個基準兩輸入單輸出的控制器來調(diào)節(jié)燃燒定相，該控制器使用了大量的負節(jié)氣門疊開和燃油定時噴射作為執(zhí)行器。當預測到執(zhí)行器違反參照約束值時，由一個參照或燃油控制器加強的控制器就會在大的載荷過渡階段修改瞬態(tài)燃油量的命令。經(jīng)試驗驗證，該方法能夠改善燃燒定相和載荷響應，能在某些情況下防止發(fā)動機熄火。這種燃油調(diào)節(jié)器不只適用于基準控制器，還能調(diào)節(jié)更大的載荷過渡。該調(diào)節(jié)器只有在預測到執(zhí)行器違反參照約束值時起作用?？梢杂冒l(fā)展線性燃油調(diào)節(jié)器的方法來解決該調(diào)節(jié)器復雜程度和計算量過高的問題。在一定發(fā)動機轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的試驗中，該調(diào)節(jié)器有讓人滿意的表現(xiàn)。

該燃油調(diào)節(jié)器基于參照調(diào)節(jié)器，其將閉環(huán)設計從約束執(zhí)行要求中分離出來。試驗顯示，在負荷過渡階段，這種基于燃油調(diào)節(jié)器的策略能夠提高瞬態(tài)響應中的燃燒相位θ50和指示平均有效壓力（IMEP）。線性燃油調(diào)節(jié)器作為調(diào)節(jié)器中高效計算的部分被提出來。經(jīng)過不同的運行工況測試，該控制策略的作用讓人滿意。這種參考控制器方法也可擴展到狀態(tài)相關的約束，比如空燃比和壓力升高速率限制。

刊名：Transactions on Control Systems Technology（英）

刊期：2014年第4期

作者：Shyam Jade et al

編譯：吳玉杰