電控單體泵柴油機(jī)調(diào)速控制策略研究.pdf

1、柴油機(jī)電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、噴油量和噴油定時(shí)控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，可以有效提高柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和降低污染物排放，在船舶動(dòng)力領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。柴油機(jī)是一個(gè)非線(xiàn)性、時(shí)變和不確定的復(fù)雜系統(tǒng)，常規(guī)PID控制較難適應(yīng)其控制要求，PID參數(shù)整定過(guò)程復(fù)雜、工作量大。由于制造誤差、零件磨損等原因引起柴油機(jī)各缸燃燒差異而對(duì)外做功不均勻，造成轉(zhuǎn)速波動(dòng)及振動(dòng)、噪聲惡化，影響柴油的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性。
　　在研究模糊控制和PID控制的原

2、理基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)模糊自適應(yīng)PID控制器，以轉(zhuǎn)速偏差和轉(zhuǎn)速偏差變化作為輸入，利用模糊規(guī)則在線(xiàn)對(duì)PID的三個(gè)參數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)校正。根據(jù)電控單體泵柴油機(jī)的調(diào)速原理，在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建由柴油機(jī)模型、模糊自適應(yīng)PID控制器模型等組成的調(diào)速系統(tǒng)整體仿真模型，進(jìn)行起動(dòng)工況和突變負(fù)荷工況離線(xiàn)仿真研究。仿真結(jié)果表明，模糊自適應(yīng)PID控制比常規(guī)PID控制的控制性能更好，更適合柴油機(jī)的動(dòng)態(tài)調(diào)速過(guò)程。
　　針對(duì)多缸柴油機(jī)各缸工作不均勻

3、引起的轉(zhuǎn)速波動(dòng)現(xiàn)象，利用電控單體泵柴油機(jī)單缸獨(dú)立控制特點(diǎn)，以柴油機(jī)曲軸瞬時(shí)轉(zhuǎn)速為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)分缸平衡控制策略，采用小波理論的多分辨率分析方法提取瞬時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)特征，建立各缸工作不均勻程度指標(biāo)，根據(jù)不均勻指標(biāo)調(diào)節(jié)各缸噴油量，減小各缸燃燒做功差異，從而改善柴油機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)狀況。
　　在玉柴YC4E140柴油機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行控制策略的驗(yàn)證試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，模糊自適應(yīng)PID控制能夠滿(mǎn)足電控單體泵柴油機(jī)調(diào)速要求，具有良好的動(dòng)態(tài)調(diào)速效果；各缸