主要内容

发动机正时与闭环控制模型

这个例子展示了如何加强版的开环引擎模型中描述使用触发子系统建模引擎时机。这个模型中,sldemo_enginewc,包含一个闭环,显示了仿真软件的灵活性和可扩展性®模型。金宝app增强模型的目标控制器调节发动机转速快节气门作动器,这样负载转矩变化的影响很小。这很容易通过添加一个离散PI控制器在仿真软件完成发动机模型。金宝app

闭环模型

我们选择一个控制律,采用比例积分(PI)控制。积分器是需要调整稳态油门随着操作点的变化,以及比例项补偿引入的相位滞后积分器。

方程1

$ $ \θ= K_{\ρ}(N_{集}- n) + K_I \ int (N_{集}- n) dt $ $

$ $ N_{集}= \ mbox{速度设定值(rpm)} $ $

$ $ K_{\ρ}= \ mbox{比例增益}$ $

$ $ K_I = \ mbox{积分增益}$ $

运行仿真

按下“播放”按钮在工具栏运行仿真模型。

  • 注意:MATLAB模型记录相关数据结构称为工作区sldemo_enginewc_output。记录信号有一个蓝色的指示器。阅读更多关于信号记录仿真软件的帮助。金宝app

图1:闭环引擎模型和仿真结果

在这个模型中我们采用离散时间控制器,它适用于微处理器实现。方程1中的积分项必须用离散时间从而实现近似。是典型的行业中,控制器执行同步引擎的曲轴旋转。控制器是嵌入在一个触发子系统由上述阀定时信号。

“控制器”子系统的详细结构如图2所示。值得注意的是使用的PID控制器的块。这个块实现了一个离散时间比例积分控制系统。注意设置采样时间设置(内部)1。这表明块继承采样时间,在这种情况下执行每次触发子系统。的关键组件,使得这个触发子系统是“触发”图2块的底部所示。任何子系统都可以转换为一个触发子系统通过拖动的块复制到子系统图仿真软件的连接库。金宝app

图2:速度控制器子系统

结果

典型的仿真结果如图3所示。速度设置点的步骤2000转3000转t = 5秒。用于转矩扰动是相同的sldemo_engine的开环模型。注意快速瞬态响应,稳态误差为零。几种不同的控制器调优(KiKp)所示。这些用户可以调整的MATLAB命令行。这允许工程师理解参数变化的相对影响。

图3:典型的仿真结果

关闭模式

关闭模式。清晰的记录数据。

结论

能力模型非线性的、复杂的系统,如这里所描述的发动机模型,模型的一个关键特性。金宝app模拟的力量明显的表示模型。金宝app仿真软件保留忠诚模型,包括精确定时气缸进气事件,这是这种类型的创建模型的关键。完整的速度控制系统显示仿真软件的灵活性。金宝app特别是,中断驱动的仿真软件的建模方法允金宝app许快速原型发动机转速控制器。

引用

[1]公关克罗斯利和J.A.库克,IEEE®国际会议“控制91年”,332年出版,会议2卷,页。921 - 925年3月25 - 28,1991年,英国爱丁堡

[2]仿真软件模金宝app型。福特汽车公司由肯•巴特斯®。修改后的保罗•巴纳德Ted Liefeld和斯坦·奎因,MathWorks®, 1994 - 7。

[3]j。j Moskwa和j·k·亨德里克,“汽车发动机建模对于实时控制应用程序,”Proc.1987 ACC, 341 - 346页。

[4]b·k·鲍威尔和j·a·库克,“非线性低频现象学发动机建模和分析,“Proc。1987年ACC, 332 - 340页。

[5]r·w·周和j·j . Moskwa”汽车发动机建模方法,使用Matlab / Simulink对实时控制,“1995 SAE Intl。金宝app950417年Cong.纸。

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