雙發(fā)動機動力系統(tǒng)的控制研究.pdf

1、多動力源動力裝置不僅可以提高動力系統(tǒng)的動力性能，還增加了動力系統(tǒng)的可靠性，即其中一個動力源發(fā)生故障失去動力以后不致造成整個動力系統(tǒng)癱瘓，但是這卻增加了動力系統(tǒng)的復雜程度，給動力系統(tǒng)的設計分析和控制研究帶來了很大的難度。本文根據某國防創(chuàng)新項目要求，完成了某型雙發(fā)動機動力裝置的轉速控制。該裝置配備兩臺同型號的專用活塞式二沖程汽油發(fā)動機，在工作中需要對兩臺發(fā)動機的轉速進行控制。
　　 為了對雙發(fā)動機動力系統(tǒng)進行理論研究，本文對發(fā)動機及

2、動力傳動系統(tǒng)進行了數學分析建模。根據雙發(fā)動機系統(tǒng)的動力傳遞特性和負載特性，在理論分析和實驗驗證的基礎上得到了動力系統(tǒng)的模型。針對所采用的二沖程活塞式發(fā)動機，采用系統(tǒng)辨識的方法建立了發(fā)動機扭矩模型，采用模塊化的建模方法建立了各個模塊的數學模型，并用仿真軟件Matlab/Simulink進行了仿真模擬。
　　 根據課題要求，該動力裝置工作中要保持發(fā)動機轉速恒定，要求控制器具有較強的魯棒性。首先，設計了魯棒PI控制算法，采用線性矩陣不

3、等式的方法得到了使得閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定的控制參數。然后，根據被控對象的特性，采用真值模型的方法構造了模糊T-S模型；基于模糊T-S模型，采用并行分配補償策略設計了非線性魯棒控制器，采用Lyapunov穩(wěn)定性理論對閉環(huán)系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性進行了分析，得到了具有全局穩(wěn)定性的狀態(tài)反饋控制器。
　　 針對雙發(fā)動機動力系統(tǒng)研究了雙動力控制策略，搭建了雙動力半物理仿真平臺。通過在半物理仿真平臺上對幾種控制策略的仿真，研究了適合于雙發(fā)動機的控制策略

4、，降低了實驗成本，縮短了控制器的開發(fā)周期。
　　 以嵌入式16位微控制器為核心，設計了數據采集和控制硬件電路，并且根據所研究的控制算法和控制策略完成了控制軟件設計，實現了發(fā)動機的遠程控制和測試。為實現發(fā)動機節(jié)氣門的自動控制，在原發(fā)動機節(jié)氣門的基礎上設計了發(fā)動機節(jié)氣門遠程操縱系統(tǒng)，根據操縱系統(tǒng)的特性，采用自適應脈動PID控制算法設計了節(jié)氣門控制器，實現了節(jié)氣門的精確位置控制?；赩isual Studio /C++平臺設計了地面實