可变几何截面涡轮增压双循环EGR柴油机的多变量控制

可变几何截面涡轮增压双循环EGR柴油机的多变量控制

介绍了一种实际的多变量控制器的设计，该多输入控制器被应用在一个双回路废气再循环（EGR）空气处理结构循环系统的柴油机上。双重循环EGR系统被人所熟知是因为其具有改善涡轮增压器操作效率，可以使增压空气温度降低,改善在稳定状态下的有效燃油消耗率（BSFC），并且具有驱动高效率EGR的能力。因而，双循环EGR系统在减少排放和燃料消耗方面能够提供显著的优势，并且帮助满足严格的排放要求。该发动机要求控制两个EGR阀：一个用于排气节流阀；另一个用于可变几何截面涡轮增压器。

提出了一种系统化的设计方法，该方法适用于产品指向的应用模型预测控制（MPC）的空气处理控制。创建模型预测控制器的方法在一个轻型柴油机上进行了试验验证，各项性能试验结果是在一个2.8L的轻型柴油机上进行应用所得出的。

控制器回路特性的瞬时数据显示了该设计方法的有效性。该模型预测控制实现的过程包括从数据收集到通过控制器定标，进而建立起标准的发动机模型。

通过协调模型预测控制器的参数，可以使控制器的跟踪特性和排放部位相关联。这个合成的模型预测控制器的鲁棒性通过蒙特卡洛仿真进行了验证。给出了所构建模型的复杂程度以及设计模型并进行闭环试验所花费的时间。所述的这种控制技术提供了一种快速的方法来评价多种发动机的性能。……