轨压的新型燃油喷射系统跟踪控制器设计.docVIP

轨压的新型燃油喷射系统跟踪控制器设计 华海的?（___），马宁（_ _），马杰（_ _），黄他（_ _） （海洋工程国家重点实验室，上海交大，上海200240，中国） ?上海交大和施普林格出版社柏林海德堡2013 摘要：本文提出了一种轨道压力跟踪控制器基于一种新型的共轨系统。一个 数学模型，基于物理方程，开发了用于前馈控制的设计。轨道压力峰值采样机制的目的是清除轨道压力由于燃油喷射扰动。一个增强跟踪微分器的设计得到平滑的跟踪信号，从信号的精确差分信号噪声。双闭环控制策略的目的是分离系统并提高系统的动态性能该系统。实验结果表明，轨压波动在±1MPa稳定条件，而在±3MPa的瞬态工况，验证了所提出的轨压控制的有效性策略。 关键词：累积分布的燃料喷射系统（adfis），轨压控制，跟踪微分器， 双闭环控制 中图分类号：664.121文献标识码：A 0引言 高压共轨燃油喷射系统进行了研究和开发减少噪声，废气排放和燃料消耗，同时提高性能。然而，如果轨压控制不佳，系统的性能会降低。轨压控制是重要的精密fuelcontrol和排放控制。有许多研究轨压控制算法和控制策略在我国[1-4]。然而，轨压控制是一个系统工程，是由信号采集和控制性能的影响，信号处理，控制策略和算法，和功能的执行器。这些研究人员对控制策略的研究，无轨pressuresampling机制，综合考虑信号处理，控制algorithmdesigning，特点和执行器。 有成熟的产品在这一领域的问题，但很少有文献。卡塔尼亚等。[ 5 ]设计了一个复杂的数学模型的基础上，燃油喷射系统水力分析；linoet基地。[ 6 ]建立状态空间模型的控制，并有设计了滑模控制律；Gupta等人。[ 7 ]设计了共轨压力补偿器的周期分布由注射引起的扰动，提出了时变控制算法抑制干扰；平石等。[ 8 ]采用小脑模型控制器来控制共轨压力。然而，智能控制方法对硬件要求较高，而现代控制理论需要精确的数学模型和复杂的设计过程，不利于实际应用。 本文研究并设计了一种新型共轨压力对共轨燃油喷射系统的控制器。建立数学模型；系统的综合控制策略的设计，包括轨压采样机制，轨压信号处理算法，和共轨压力闭环控制算法。 1系统描述 累积分布（adfis）燃油系统的原理如图1所示。系统主要包括高轨压力泵，喷油器，终端。有三个阀门：进口meteringvalve（IMV），高压阀（HPV）和燃料releasevalve（FRV）。其工作原理如下。 低压部分的燃料由低压泵从油箱吸入。的燃料并将其贯彻到高压泵量的调整和轨压，通过控制燃料调节volumethrough IMV。 高压部分高压燃油从轨道流经HPV。通过调整脉冲宽度控制HPV的燃料喷射量，喷射时间是由开放时间调整控制HPV。同时，一个FRV是HPV的下游。对FRV、机械原理类似于HPV。其主要作用是调节喷油压力波形。为了降低复杂度控制的FRV，脉冲宽度可设置为最大值（2 MS本系统）确保备用高压力回油箱。骏捷FRV的另一个功能是，它可以提高注水系统效率。postponingthe开放时间的FRV可以提高系统的效率。燃料是由机械经销商分配到各个气缸与传统的共轨喷射系统相比，该系统不需要喷油器精度高。它更适应成本较低质量的燃料，和系统的效率是由于双瓣设计增强。此外，安全功能可以通过喷射宽度FRV覆盖，HPV 2数学模型 根据弹性[ 6 ]和伯努利的简化方程的体积弹性模量的定义，系统模型 其中，P为轨压；KF是体积模量；V是铁路和管道容积；QV，PMP，QV，注射液，QV，回来，QV，泄漏和QV，IMV是高压泵的流量，喷射流，回流量，泄漏流，以及流过IMV，分别；mimv，SIMV，uimv（S），（S），发动机车辆注册检察员和IIMV Limv为是移动质量，流动区域，施加到线圈的电压，通过线圈的电流，线圈的电阻和电感，线圈的通气，分别；S表示拉普拉斯变量；feimv（S）是IMV的电磁力；keimv是一个系数，这可以被认为是一个常数 （由于IMV设计）；ximv（S）是的位置；金伯利病毒是两弹簧刚度之和；ρ和νIMV是燃料的密度和粘度分别为燃料，是cqimv；流量系数；cqmax是最大的流量系数；ΔPI是压力差每侧的IMV的绝对值；HD是水力直径；剂是临界流数；糖（S）是高压泵的动力学。的IMV的有效面积是由电磁力控制。有效面积是孔径和孔的位置有关。不同孔径不同IMVS。很难建立动力学特性的数学模型。流经通气，QV，IMV，可视为QV的功能，IMV =（IIMV）。因此，当前实际输出流量可以由实验结果的关系，如图2所示其中u是占空比控制输出，和优百特是电池电压。控制的目标是确保实际压力应密切跟踪目标的压力。鉴于式（9），该系统可以被视为一个近似的级