汽油机怠速稳定性的复合模糊-PID控制方法研究.doc

汽油机怠速稳定性的复合模糊_PID控制方法研究（完整版）实用资料
(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）
第31卷第3期2021年6月
内燃机工程
ChineseInternalCombustionEngineEngineering

June.2021
收稿日期:20211013
基金项目:湖南省自然科学基金资助项目(06JJ20045;湖南省教育厅重点资助科研项目(07A004
作者简介:李岳林(1963-,男,教授,博士,主要研究方向为汽车综合节能与排放控制,Email:li.yuelin@163;
王立标(联系人,男,助教,主要研究方向为汽车电子智能控制,Email:wanglibiao@yahoo。
文章编号:1000-0925(202103-0057-04
310056
汽油机怠速稳定性的复合模糊PID控制方法研究
李岳林,王立标,曾志伟,杜宝杰,汤彬,刘省波,李薛(长沙理工大学汽车与机械工程学院,长沙410076
StudyofCompoundFuzzyPIDControlMethodforGasolineEngineIdlingSpeedControl
LIYuelin,WANGLibiao,ZENGZhiwei,DUBaojie,TANGBin,LIUShengbo,LIXue
(DepartmentofAutomobileandMechanicalEngineering,ChangshaUniversityof
ScienceandTechnology,Changsha410076,China
Abstract:Gasolineengineidlinginstabilityisacommonproblemofengineidlingcontrolsystem.Inorderto
improvesteadyanddynamiccharacteristicsofgasolineengineidlingcontrol,anewtypecompoundfuzzyPIDcontrolsystemwasdesignedandcomparedwiththetraditionalPIDsystemthroughsimulationbyMATLAB/Simulinkandtestindynamometer.TheresultsconfirmthatthecompoundfuzzyPIDcontrolsystemcandecreaseremarkablyidlingspeedfluctuation,themaximumtransientripplevalueisstilllessthan15r/minwiththeairconditionerloadaddedandithasanenoughrobustnesssothatitissuitableforactualvehicles.
摘要:汽油机怠速不稳定是目前怠速控制存在的主要问题,为了提高怠速控制的稳态和动态特性,研究模糊控制方法在怠速控制中的应用,设计了一种新型的复合模糊PID控制系统,在MATLAB/Simulink平台上与传统PID和模糊PID控制系统进行了对比仿真,并在发动机台架上进行了试验验证。研究结果表明:控制系统可以显著地减小怠速波动,且在加载空调负载时,其瞬态最大波动幅值仍低于15r/min;控制系统具有很强的鲁棒性,适合于实车应用。
关键词:内燃机;汽油机;怠速;复合模糊PID;鲁棒性
Keywords:ICengine;gasolineengine;idlingspeed;compoundfuzzyPID;
robustness
中图分类号:TK417
文献标识码:A
0概述
我国城市车速90%以上均低于40km/h,而怠速排放和油耗直接影响着低于40km/h运行的所有工况[1]
。对于怠速而言,转速越高则燃油消耗量越大,通常情况下怠速应尽可能地低以降低油耗。但是,在发动机低速运行时,CO和HC等排放物将明显增加,考虑对排放环保的严格要求,则怠速不能过低。在怠
速使用条件下,冷却水温的变化、电器负荷、空调开
启、自动变速器、动力转向伺服机构的接入均会引起怠速变化,使发动机运转不稳定甚至出现熄火现象。
为了在怠速工况下使发动机在低排放下以最低的稳定转速(目标怠速运行,提高发动机的排放性能和燃油经济性,本文将模糊控制与传统PID控制相结合,设计了一种新型的复合模糊PID发动机怠速控制系统,从而提高了发动机怠速工况的稳定性。
内燃机工程2021年第3期
1汽油机怠速控制算法的研究

从控制理论上而言,由于怠速工况具有明显的非线性、时变性和不确定性的特点,因此较难建立起精确的数学模型。对于传统的PID控制,人们往往根据经验进行在线调节。如果在PID控制