渦輪增壓汽油機徑向渦輪的面向控制建模
2014-12-16 01:54:28
汽車文摘 2014年8期
渦輪增壓汽油機徑向渦輪的面向控制建模
針對渦輪增壓汽油機的渦輪機，提出了一種基于面向控制的旨在預測渦輪機主要參數的模型。將渦輪機模擬為帶有兩個噴嘴的腔體，且其兩個噴嘴的壓力比不同。在此假設基礎上，提出了一種非線性估計算法，以確定這兩個壓力比之間的關系。通過在一個1.7L汽油機上采集持續穩定狀態下的數據進行試驗驗證。試驗結果表明，建立的模型可以用于預測渦輪機的質量流量，平均誤差為1.4%。另外，設計了一個非線性觀測器，以觀測渦輪增壓機的非測量數據。對所設計的觀測器進行了測試，結果表明，觀測器可用來估計渦輪轉子轉速、壓縮機上方的流量及壓縮器下游的溫度。
研究所用發動機為4缸汽油機，其有一系列傳感器，可以用來測量轉子轉速和溫度；發動機與同步測功機相連，用來測量轉速等信息。
建立了渦輪機模型，并提出了渦輪機的重要參數（噴油嘴有效面積和渦輪機效率）的估計算法。計算結果表明，參數估計比傳統查表法得到的結果誤差更小。建立了渦輪增壓器的非線性觀測器以估計其參數，如轉子轉速、壓縮機空氣流量及壓縮機下游溫度。通過對比觀測器估計結果與實測結果，發現二者具有很高的一致性，表明觀測器的設計是合理的。
R.Salehi et al.American Control Conference（ACC），17-19 June 2013.
編譯：白鴿
