可變幾何截面渦輪增壓雙循環EGR柴油機的多變量控制

可變幾何截面渦輪增壓雙循環EGR柴油機的多變量控制

介紹了一種實際的多變量控制器的設計，該多輸入控制器被應用在一個雙回路廢氣再循環（EGR）空氣處理結構循環系統的柴油機上。雙重循環EGR系統被人所熟知是因為其具有改善渦輪增壓器操作效率，可以使增壓空氣溫度降低,改善在穩定狀態下的有效燃油消耗率（BSFC），并且具有驅動高效率EGR的能力。因而，雙循環EGR系統在減少排放和燃料消耗方面能夠提供顯著的優勢，并且幫助滿足嚴格的排放要求。該發動機要求控制兩個EGR閥：一個用于排氣節流閥；另一個用于可變幾何截面渦輪增壓器。

提出了一種系統化的設計方法，該方法適用于產品指向的應用模型預測控制（MPC）的空氣處理控制。創建模型預測控制器的方法在一個輕型柴油機上進行了試驗驗證，各項性能試驗結果是在一個2.8L的輕型柴油機上進行應用所得出的。

控制器回路特性的瞬時數據顯示了該設計方法的有效性。該模型預測控制實現的過程包括從數據收集到通過控制器定標，進而建立起標準的發動機模型。

通過協調模型預測控制器的參數，可以使控制器的跟蹤特性和排放部位相關聯。這個合成的模型預測控制器的魯棒性通過蒙特卡洛仿真進行了驗證。給出了所構建模型的復雜程度以及設計模型并進行閉環試驗所花費的時間。所述的這種控制技術提供了一種快速的方法來評價多種發動機的性能。

NassimKhaledetal.SAE 2014-01-1357.

編譯：齊健華