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《基于遺傳算法參數(shù)辨識(shí)多缸汽油機(jī)各缸空燃比均勻性控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯
2、編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日中文摘要多缸汽油機(jī)的缸間空燃比均勻性控制對(duì)于改善發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性、排放性、動(dòng)力性等都有顯著的效果，但是現(xiàn)有的控制方法在辨識(shí)控制模型參數(shù)時(shí)，都必須在每個(gè)氣缸的排氣出口分別安裝一個(gè)寬域氧傳感器，這樣不僅需要對(duì)原機(jī)排氣歧管甚至是缸蓋進(jìn)行加工，增加實(shí)驗(yàn)成本及復(fù)雜度，同時(shí)上述改造又會(huì)對(duì)排氣流動(dòng)產(chǎn)生影響，造成實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)定的參數(shù)與實(shí)際運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)差異，影響運(yùn)行時(shí)控制效果。為了避免以
3、上缺陷，本文提出了只采用單個(gè)排氣歧管匯合點(diǎn)寬域氧傳感器進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)與控制的課題，進(jìn)行了以下研究工作：1、研究了用于多缸汽油機(jī)分缸均勻性控制的典型時(shí)域建模處理方法，之后從各缸空燃比差異的主要產(chǎn)生原因出發(fā)建立了各缸空燃比差異的產(chǎn)生及傳遞模型，為控制所需的模型辨識(shí)提供了理論上的實(shí)現(xiàn)途徑。2、針對(duì)缸間差異模型辨識(shí)的特殊性，結(jié)合系統(tǒng)辨識(shí)基本方法，對(duì)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化和改寫，使待辨識(shí)參數(shù)減少到14個(gè)，降低了實(shí)現(xiàn)難度。同時(shí)，對(duì)于辨識(shí)中可能存在的噪聲污染問題，設(shè)計(jì)了多階躍輸入穩(wěn)態(tài)采樣辨識(shí)實(shí)驗(yàn)方案。通過在GT-Power與Simulink中搭建聯(lián)合
4、模型進(jìn)行了仿真試驗(yàn)獲取辨識(shí)數(shù)據(jù)。3、為了解決常規(guī)參數(shù)辨識(shí)方法無法應(yīng)用于該模型辨識(shí)的問題，將該辨識(shí)轉(zhuǎn)化為一個(gè)帶約束的多元函數(shù)求極小值的最優(yōu)化問題，并引入遺傳算法進(jìn)行搜索求解；同時(shí)對(duì)其基礎(chǔ)算法進(jìn)行了大量修改以適用于本模型辨識(shí)，提出了多目標(biāo)適應(yīng)度評(píng)價(jià)函數(shù)、改進(jìn)選擇交叉算子、小生境競(jìng)爭(zhēng)、自適應(yīng)變異以及混沌局部搜索、移民策略等一系列改進(jìn)措施，最終參數(shù)辨識(shí)結(jié)果對(duì)比顯示效果良好。4、利用辨識(shí)出的參數(shù)建立了基于卡爾曼濾波的缸間空燃比均勻性控制的狀態(tài)空間模型，并構(gòu)建了分缸空燃比控制的整體反饋流程，在Simulink中搭建出相應(yīng)控制回路，與GT-
5、Power中發(fā)動(dòng)機(jī)模型聯(lián)合進(jìn)行了仿真控制。在仿真中為模擬實(shí)際環(huán)境加入了測(cè)量噪聲。結(jié)果顯示，控制模型能在分缸控制2秒之內(nèi)使各缸空燃比都趨近于當(dāng)量比，并且缸間差異從最初的±10%左右減小到±1%以內(nèi)，缸間均勻性控制效果顯著。由此也反映出模型參數(shù)辨識(shí)結(jié)果的有效性。關(guān)鍵詞：多缸汽油機(jī)空燃比均勻性控制參數(shù)辨識(shí)遺傳算法卡爾曼濾波ABSTRACTIndividualcylinderair-fuelratiobalancingcontrolcaneffectivelyreducethefuelconsumption,exhaustemissi
6、onandimprovemaximumoutputtorqueinmulticylindergasolineengine.Butexistingbalancingcontrolmethodsarecomplexandcostlywhichneedtoinstallalineroxygensensor(UEGO)ineveryexhaustportduringparameteridentifyprocess.Thiswillalsoaffectexhaustflowthencausetheparamentdifferfromno
7、rmalengine.Inordertoavoidthosedrawback,thispaperproposedamethodwhichneedonlyoneUEGOtofinishtheidentifyexperimentanddidfollowingworks:First,afteranalysisedtheexistingtimedomainmodelingmethod,thispaperbuildedtheproductionandtransmissionmodelofindividualcylinderAFRvari
8、ationwhichmadeitpossibletoidentifytheparameterusingonlyoneUEGO.Then,theAFRvariationmodelwasrewritedandtheunknowparameterswerereducedto14in
