基于狀態(tài)觀測器的空燃比控制策略研究.pdf

1、隨著中國開始進入“汽車社會”，環(huán)境污染、能源稀缺和交通擁擠等問題引起全社會的關注。隨著我國汽車的保有量的不斷增長，控制機動車尾氣污染物的排放是治理環(huán)境的一個很重要的手段，同時在一定程度上也可以減輕霧霾的形成。為了控制汽車尾氣對環(huán)境的污染，各國也不斷出臺新標準和控制法規(guī)嚴格控制機動車排放問題。從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看：降低汽油機尾氣排放最有效最直接的方式就是電噴燃油結合三元催化轉化技術，轉化技術關鍵就是實現(xiàn)空燃比的精準控制，保證三元催化器的轉

2、化效率最高，所以對汽油機空燃比控制的研究具有重要的現(xiàn)實意義也是當前國內(nèi)外的研究熱點之一。
　　通過對Hendricks發(fā)動機平均值模型的三大子模型進行深入分析，說明了油膜動態(tài)模型中，參數(shù)X和tf的重要性，是發(fā)動機前饋補償控制的關鍵。一般對于這兩個參數(shù)的辨識都采用實驗標定法和模型計算法，未考慮空燃比延遲問題。本文在考慮混合氣空燃比延遲的基礎上，建立了空燃比ARMA模型，利用最小二乘法對模型進行參數(shù)辨識，并在en-DYNA實時仿真平臺

3、驗證辨識方法的正確性和可靠性。
　　進氣量是空燃比控制的核心，由于傳感器僅能單向測量，會導致在突發(fā)狀況發(fā)生時測量精度較低，所以本文建立了基于進氣歧管壓力的擴展卡爾曼濾波狀態(tài)觀測器，實現(xiàn)對進氣量的觀測，并根據(jù)en-DYNA實時仿真平臺的實驗數(shù)據(jù)驗證了狀態(tài)觀測器的有效性與準確性。
　　最后，本文設計了油膜補償前饋控制器和PID反饋控制器，并在增加了油膜動態(tài)模型的en-DYNA實時發(fā)動機仿真平臺上分別對開環(huán)未控制和閉環(huán)有控制狀態(tài)下