【技术实现步骤摘要】
基于DMC算法的自由活塞直线发电机控制系统及控制方法
本专利技术涉及动力控制
,具体地说是基于DMC算法的自由活塞直线发电机控制系统及控制方法。
技术介绍
自由活塞内燃直线发电机是自由活塞式内燃机和直线发电机耦合形成的一种新型能源转换装置，其热效率比传统发动机高，对节能减排、缓解环境压力可以起到显著作用。自由活塞直线发电机主要包括发动机和发电机两个主要部件，在启动时，发电机作为电动机拖动活塞运动到上止点，完成第一个循环过程；在正常运行时，直线发电机在内燃机活塞推动下快速运动，将燃料的化学能转变为电能供外界使用。自由活塞直线发电机中的发电机在启动过程中提供动力，作为电动机拖动活塞运动，当活塞速度到达目标值并且活塞止点处于设定位置时内燃机点火启动，此后直线发电机在内燃机活塞推动下快速运动转变为发电机模型。这种运行控制方式在内燃机燃烧状况较差或者出现失火时，将造成活塞止点不能到达设定位置，因而影响发动机压缩比和下一循环燃烧状况，由此恶性循环可能导致停机，自由活塞直线发电机的优势无法得到发挥。申请号为20191...
【技术保护点】
1.一种基于DMC算法的自由活塞直线发电机控制系统，包括自由活塞直线发电机，其特征是，所述系统还包括控制模块，所述控制模块包括信息采集单元、信息处理单元和输出控制单元，所述信息采集单元用于采集活塞的运动状态信息，并发送给信息处理单元；所述信息处理单元基于所述运动状态信息，计算活塞运动到下一上止点所需的电机做功量；所述输出控制单元根据所述做功量，得到电机动子内电流与时间的关系，基于电流变化规律，应用DMC算法计算所需电压，并施加于电机。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于DMC算法的自由活塞直线发电机控制系统，包括自由活塞直线发电机，其特征是，所述系统还包括控制模块，所述控制模块包括信息采集单元、信息处理单元和输出控制单元，所述信息采集单元用于采集活塞的运动状态信息，并发送给信息处理单元；所述信息处理单元基于所述运动状态信息，计算活塞运动到下一上止点所需的电机做功量；所述输出控制单元根据所述做功量，得到电机动子内电流与时间的关系，基于电流变化规律，应用DMC算法计算所需电压，并施加于电机。
2.根据权利要求1所述的基于DMC算法的自由活塞直线发电机控制系统，其特征是，所述信息处理单元包括微控制器ECU。
3.根据权利要求1所述的基于DMC算法的自由活塞直线发电机控制系统，其特征是，所述输出控制单元包括电流预测模型建立子单元、性能滚动优化子单元和反馈优化子单元；
所述电流预测模型建立子单元用于建立电流的预测模型，包括确定建模时域、优化时域和控制时域，从采样时刻开始的电压增量在控制时域内的各时刻加到电机上，使未来优化时域内电流输出预测值接近期望值；
所述性能滚动优化子单元用于选取优化性能指标，得到优化性能指标取最小值对应的控制增量序列，将所述控制增量序列中第一个分量作为当前时刻的电压增量；
所述反馈优化子单元用于计算当前电压增量作用下的实际响应电流与预测模型形成的预测误差，并计算经误差校正后的预测输出，在下一时刻进行新的预测优化。
4.一种基于DMC算法的自由活塞直线发电机控制方法，基于权利要求1-3任一项所述的控制系统，其特征是，所述方法包括以下步骤：
S1,获取活塞的运动状态信息；
S2,根据所述运动状态信息，计算活塞运动到下一上止点所需的电机做功量；
S3，根据所述做功量，得到电机动子内电流与时间的关系，基于电流变化规律，应用DMC算法计算所需电压，并...
【专利技术属性】
技术研发人员：程勇，马宗正，唐娟，吕宏，
申请(专利权)人：山东休普动力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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