減少廢氣排放及燃油消耗的柴油機(jī)優(yōu)化控制方法

減少廢氣排放及燃油消耗的柴油機(jī)優(yōu)化控制方法

日益嚴(yán)格的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)和燃油效率標(biāo)準(zhǔn)不斷推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法的提高。重點(diǎn)研究了柴油機(jī)NOx排放和煙塵排放的最小化，同時(shí)提高燃油消耗率和發(fā)動(dòng)機(jī)功率。為了這一目標(biāo)，需尋找發(fā)動(dòng)機(jī)最佳工作條件。將發(fā)動(dòng)機(jī)控制問題視為一個(gè)單缸柴油機(jī)燃油消耗和發(fā)動(dòng)機(jī)功率多目標(biāo)優(yōu)化問題。對(duì)該問題進(jìn)行建模分析。發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件可以直接通過模型進(jìn)行計(jì)算。與傳統(tǒng)基于發(fā)動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算方法相比，提高了計(jì)算效率和計(jì)算精度。柴油機(jī)優(yōu)化控制系統(tǒng)如圖1所示。

通過分段法建立內(nèi)燃機(jī)模型，計(jì)算優(yōu)化目標(biāo)并將計(jì)算值輸入優(yōu)化控制模型，經(jīng)優(yōu)化控制模型計(jì)算后再將噴射參數(shù)反饋至內(nèi)燃機(jī)模型。優(yōu)化方法為粒子群優(yōu)化法（PSO），其已被證明是目前解決優(yōu)化問題的非常有效的方法。

利用仿真和發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)對(duì)柴油機(jī)粒子群優(yōu)化法進(jìn)行了仿真分析和驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明：O1試驗(yàn)得出的多重相關(guān)性系數(shù)高達(dá)0.9000，驗(yàn)證了分段法內(nèi)燃機(jī)預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)精度較高；O2試驗(yàn)對(duì)粒子群優(yōu)化法得出的最優(yōu)控制輸入?yún)?shù)進(jìn)行測(cè)試表明，該算法是解決發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化問題有效的方法。今后將會(huì)通過在控制器中增加粒子群優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)模型來對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

Wahono,B.etal.System Integration(SII),2012 IEEE/ SICE International Symposium on 16-18 Dec.2012.

編譯：賀蓉