一种用于大功率燃气发动机瞬态空燃比控制的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于大功率燃气发动机瞬态空燃比控制的方法，包括以下步骤：1)构建大功率燃气发动机瞬态空燃比控制系统；2)前馈补偿控制器输出燃气补偿量；3)基本燃气量获取模块以目标空燃比和每缸每循环空气量为输入，输出基本燃气量；4)基于宽域氧传感器的自适应PID反馈控制器通过设置比例增益、积分增益和微分增益，以实际空燃比和目标空燃比为输入，计算并输出PID控制器修正燃气量；5)所述的前馈补偿控制器、基本燃气量获取模块和基于宽域氧传感器的自适应PID反馈控制器的输出累加后经过限幅器输出到实际燃气量输出模块，最终输出实际燃气量。与现有技术相比，本发明专利技术具有快速响应、实用性好、效率高等优点。

A method of transient air-fuel ratio control for high power gas engine

The invention relates to a method for high power gas engine transient air-fuel ratio control method comprises the following steps: 1) the construction of high power gas engine transient air-fuel ratio control system; 2) feedforward compensation controller output gas amount of compensation; 3) basic gas quantity acquisition module to the target air-fuel ratio and air volume per cycle each cylinder as the input and output of basic gas volume; 4) adaptive PID wide domain oxygen sensor feedback controller by setting the proportional gain, integral gain and differential gain based on the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio as the input and output of the PID controller, calculate the correction amount of gas; 5), the feedforward compensation controller the basic gas volume acquisition module and output an integrated adaptive PID wide domain oxygen sensor feedback controller after the limiter output to the actual gas output module based on the actual amount of gas, the final output . Compared with the prior art, the present invention has the advantages of fast response, good practicability and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种用于大功率燃气发动机瞬态空燃比控制的方法
本专利技术涉及发动机闭环空燃比控制领域，尤其是涉及一种用于大功率燃气发动机瞬态空燃比控制的方法。
技术介绍
近年来，环境污染加剧，汽车尾气的排放也成为环境污染的罪魁祸首之一，天然气作为一种清洁的能源随之也被人们所认可和使用，燃气发动机也得到了广泛的普及和发展。随着发动机效率和排放控制法规日趋严格，在保证天然气发动机动力性和经济性的前提下，降低有害气体排放是天然气发动机开发的主要研究方向之一。鉴于发动机的排放性能是通过发动机实时空燃比反应的；因此，对空燃比的实时精确控制显得尤为重要。在发动机运行过程中，由于天然气与空气混合，废气排放和传感器信号反馈等过程，需要花费一定的时间。因此发动机空燃比控制系统是一个具有时间延迟的过程。发动机在瞬态工况时，如果控制器不能尽快地获得当前的混合气的浓稀状态，发动机就不能进行正常的运行。目前的燃气发动机主要是用于一些小功率的采用单点喷射的汽车或者大功率的发电机，其主要原因即燃气发动机在瞬态工况下，空燃比闭环控制策略不完善，使得混合气浓稀状况不稳定，导致发动机不能稳定工作。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大功率燃气发动机瞬态空燃比控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构建大功率燃气发动机瞬态空燃比控制系统，该系统包括前馈补偿控制器(1)、基本燃气量获取模块(3)、基于宽域氧传感器的自适应PID反馈控制器(2)以及实际燃气量输出模块(4)；2)前馈补偿控制器(1)以节气门开度变化量ΔTPS和转速的变化量Δrpm作为输入进行去模糊化加权平均，输出燃气补偿量；3)基本燃气量获取模块(3)以目标空燃比和每缸每循环空气量为输入，输出基本燃气量；4)基于宽域氧传感器的自适应PID反馈控制器(2)通过设置比例增益、积分增益和微分增益，以实际空燃比和目标空燃比为输入，计算并输出PID控制器修正燃气...

【技术特征摘要】
1.一种用于大功率燃气发动机瞬态空燃比控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构建大功率燃气发动机瞬态空燃比控制系统，该系统包括前馈补偿控制器(1)、基本燃气量获取模块(3)、基于宽域氧传感器的自适应PID反馈控制器(2)以及实际燃气量输出模块(4)；2)前馈补偿控制器(1)以节气门开度变化量ΔTPS和转速的变化量Δrpm作为输入进行去模糊化加权平均，输出燃气补偿量；3)基本燃气量获取模块(3)以目标空燃比和每缸每循环空气量为输入，输出基本燃气量；4)基于宽域氧传感器的自适应PID反馈控制器(2)通过设置比例增益、积分增益和微分增益，以实际空燃比和目标空燃比为输入，计算并输出PID控制器修正燃气量；5)所述的前馈补偿控制器(1)、基本燃气量获取模块(3)和基于宽域氧传感器的自适应PID反馈控制器(2)的输出累加后经过限幅器(22)输出到实际燃气量输出模块(4)，最终输出实际燃气量。2.根据权利要求1所述的一种用于大功率燃气发动机瞬态空燃比控制的方法，其特征在于，所述的前馈补偿控制器(1)中，去模糊化加权平均的计算式为：其中，u(Zk)是以...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴长水，孙恋敏，龚元明，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31