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《基于子空間辨識汽油機空燃比控制模型探究.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、基于子空間辨識汽油機空燃比控制模型探摘要：汽油機空燃比控制?；谟湍討B(tài)方程，由于該方法具有難以考慮其它影響因素對空燃比影響的缺陷，所以采用子空間N4SID方法辨識空燃比動態(tài)方程，并基于辨識出的空燃比動態(tài)方程對影響空燃比的相關因素進行對比分析。比較模型預測的空燃比與基于GT-power仿真平臺的發(fā)動機試驗獲得的空燃比，結果表明，辨識出的模型方程精度較高，適用于發(fā)動機空燃比控制建模。關鍵詞：汽油機；空燃比控制建模；子空間N4SID方法中圖分類號：TP273文獻標文獻標志碼：A文獻標D0I：10.3969/j.iss
2、n.2095-1469.2012.02.002StudyonA/FRatioControlModelofGasolineEngineBasedonSubspaceIdentificationLiDinggenl，LiuGangl,Wangrongqing2(1.EnergyandPowerEngineeringInstitute,HuazhongUniversityofScience&Technology,Wuhan,Hubei430074,China；2.ZhejiangInstituteofMechanica
3、l&ElectricalEngineering,Hangzhou,Zhejiang310053,China)Abstract:Theair-fuelratio(AFR)controlofgasolineengineisusuallybasedonfuelfilmdynamicequations.ButthismethodisdifficuIttoconsidertheeffectsofotherfactorsontheair-fuelratio,suchasenginespeedandairtemperatore
4、.SoN4SIDalgorithmofsubspaceidentificationwasusedtoidentifytheAFRdynamicequations.Basedontheseequationstheeffectsofthementionedfactorswereanalyzed?ComparingtheAFRpredictedbythemodelwiththemeasuredexperimentalvaluesbasedonGT-power,theresuItsindicatethattheident
5、ifiedmodelhassufficientaccuracyandthesubspaceidentificationmethodcanbeadaptedtothemodelingofAFR.Keywords：gasolineengine；modelingofAFRcontrol；N4SIDalgorithm汽油機常采用油膜動態(tài)方程設計空燃比補償器，這種基于氣道油膜辨識的空燃比控制方法，在發(fā)動機穩(wěn)態(tài)運行時，較為適用，而在發(fā)動機瞬態(tài)時，辨識誤差較大［1］。美國FTP75測試循環(huán)［2］表明，發(fā)動機80%的排放物均在發(fā)
6、動機冷啟動過程的瞬態(tài)運行工況下產生?？梢娝矐B(tài)工況下的空燃比精確控制（考慮油膜動態(tài)效應）是改善發(fā)動機缸內空燃比波動，從而降低污染物排放的有效手段。為此，本文擬采用子空間辨識N4SID算法，辨識多影響參數(shù)下缸內空燃比動態(tài)波動模型,分析多參數(shù)對辨識出的空燃比動態(tài)模型的影響，分析模型的抗擾性能，為空燃比的控制建模打下基礎。1汽油機油膜動態(tài)方程辨識及空燃比控制建模汽油機采用進氣道噴射方式，燃油從噴油器噴出后，一部分以蒸汽形式存在于氣道中，另一部分直接附著在壁面上，形成附壁油膜。油膜的存在對發(fā)動機實際燃燒空燃比有很大影響，特
7、別是發(fā)動機冷啟動時。研究發(fā)現(xiàn)，美國聯(lián)邦FTP75測試循環(huán)冷啟動過程中所排放出的HC及CO占整個循環(huán)排放物的70%?80%,而很大部分原因歸結于冷啟動過程中空燃比波動過大[2]。因此，對汽油機進氣道油膜動態(tài)模型建模分析的研究引起了國內外學者的廣泛興趣。最有效的油膜物理模型建模研究始于1981年Aquino所提出的模型，他將由噴油器噴出的燃油分成以X分數(shù)沉積在壁面上的油膜以及以（1-X）分數(shù)懸浮在進氣道中的燃油蒸汽及微小液珠。附著在壁面上的油膜的蒸發(fā)時間常數(shù)是 ；[3]o之后于1992年，Hendricks
8、 ；E.和Vesterholm ；提出了雙時間常數(shù)模型，該模型額外考慮了燃油蒸汽和液珠由進氣道進入氣缸的輸運時間，其在某些工況下的模擬結果較優(yōu)于模型 ；[4]。之后很多國外學者也對進氣道油膜進行過深入的研究，在上述兩種模型的基礎上，提出了不同的改進模型[2,5-6]o國內有人采用最小二乘法、擴展卡爾曼濾波等方法對油膜模型進行辨識，并在此基礎上
