基于狀態(tài)觀測(cè)器的空燃比控制策略研究.pdf

1、隨著中國(guó)開(kāi)始進(jìn)入“汽車社會(huì)”，環(huán)境污染、能源稀缺和交通擁擠等問(wèn)題引起全社會(huì)的關(guān)注。隨著我國(guó)汽車的保有量的不斷增長(zhǎng)，控制機(jī)動(dòng)車尾氣污染物的排放是治理環(huán)境的一個(gè)很重要的手段，同時(shí)在一定程度上也可以減輕霧霾的形成。為了控制汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染，各國(guó)也不斷出臺(tái)新標(biāo)準(zhǔn)和控制法規(guī)嚴(yán)格控制機(jī)動(dòng)車排放問(wèn)題。從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看：降低汽油機(jī)尾氣排放最有效最直接的方式就是電噴燃油結(jié)合三元催化轉(zhuǎn)化技術(shù)，轉(zhuǎn)化技術(shù)關(guān)鍵就是實(shí)現(xiàn)空燃比的精準(zhǔn)控制，保證三元催化器的轉(zhuǎn)

2、化效率最高，所以對(duì)汽油機(jī)空燃比控制的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義也是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一。
　　通過(guò)對(duì)Hendricks發(fā)動(dòng)機(jī)平均值模型的三大子模型進(jìn)行深入分析，說(shuō)明了油膜動(dòng)態(tài)模型中，參數(shù)X和tf的重要性，是發(fā)動(dòng)機(jī)前饋補(bǔ)償控制的關(guān)鍵。一般對(duì)于這兩個(gè)參數(shù)的辨識(shí)都采用實(shí)驗(yàn)標(biāo)定法和模型計(jì)算法，未考慮空燃比延遲問(wèn)題。本文在考慮混合氣空燃比延遲的基礎(chǔ)上，建立了空燃比ARMA模型，利用最小二乘法對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，并在en-DYNA實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)

3、驗(yàn)證辨識(shí)方法的正確性和可靠性。
　　進(jìn)氣量是空燃比控制的核心，由于傳感器僅能單向測(cè)量，會(huì)導(dǎo)致在突發(fā)狀況發(fā)生時(shí)測(cè)量精度較低，所以本文建立了基于進(jìn)氣歧管壓力的擴(kuò)展卡爾曼濾波狀態(tài)觀測(cè)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣量的觀測(cè)，并根據(jù)en-DYNA實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了狀態(tài)觀測(cè)器的有效性與準(zhǔn)確性。
　　最后，本文設(shè)計(jì)了油膜補(bǔ)償前饋控制器和PID反饋控制器，并在增加了油膜動(dòng)態(tài)模型的en-DYNA實(shí)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)仿真平臺(tái)上分別對(duì)開(kāi)環(huán)未控制和閉環(huán)有控制狀態(tài)下