基于延时的汽油机空燃比闭环pi控制系统耦合仿真研究

《基于延时的汽油机空燃比闭环pi控制系统耦合仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201270964学校代码10487密级硕士学位论文基于延时的汽油机空燃比闭环PI控制系统耦合仿真研究学位申请人：魏冰：学科专业：：动力机械及工程指导教师：：陈国华教授答辩日期：2015年5月23日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringResearchontheCouplingSimulationoftheAFRClosedLoopPIControlSystemBasedontheTimeDelayCand

2、idate:WeiBingMajor:PowerMachineryandEngineeringSupervisor:Prof.ChenGuohuaHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay23th,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本

3、人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要目前，提高汽车发动机的经济性能和排放性能对能源和环境问题的解决至关重要。空燃比的闭环反馈控制

4、系统是现代发动机电控技术的核心技术。三元催化转化器是现在应用比较广泛的汽车后处理系统。三元催化器只有在λ=1附近的窗口范围内才能对CO、HC和NOx同时具有较高的转化率。但是氧传感器一旦发生老化，测得的最高电压信号和中值电压都会下降，导致λ窗口发生偏移，造成三效催化器对排放物CO、HC和NOx的转化效率下降。针对上述问题，本文提出了一种基于延时的汽油机空燃比闭环系统耦合仿真的方法。文中采用GT-POWER和Simulink进行耦合仿真建立了汽油机空燃比闭环系统模型，在讨论了PI控制器参数选取对闭环系统的影响之后，针对氧传感器老化或者其他原因造成的空燃比窗口偏

5、移时传统PI控制存在误差大的问题，提出了在传统PI控制器的基础上加入延时的空燃比闭环控制方法。加入延时可以增加混合气加浓时间或减稀时间，由此有效地实现了对空燃比窗口偏移进行修正，使空燃比窗口回到最佳的工作范围。文中对氧传感器电压由于老化发生向下偏移和工作在高温区时由于一部分NO无法检测到导致氧传感器电压向上偏移两种情况进行仿真，对比了不加入延时和加入延时的空燃比输出结果，并从污染物排放量的角度进行验证，证明了加入延时的PI控制策略能够有效地补偿氧传感器电压造成的空燃比偏移。关键词：耦合仿真PI控制器时间延迟空燃比窗口偏移IAbstractAtpresent,

6、improvingtheeconomyandemissionperformanceoftheenginecanbecriticalforsolvingtheenergyandenvironmentproblems.Thefeedbacksystemofair-fuelratioisthecoretechnologyofmoderncontroltechnologyforengines.Threewaycatalyticconverteriswidelyusedastheaftertreatmentsystem.Thebuilt-incatalystchang

7、estheCO、HCandNOxtotheproductsefficientlywhicharehealthyforhumanbeingsonlywhenlambdanearto1.Withtheagingoftheoxygensensor,themaximumvoltageandthemedianvoltagesignalsdeclinedwhichleadstoashiftinthewindowofair-fuelratio.ThreewaycatalyticconverterworksoutoftheoptimalrangeInviewoftheabo

8、veproblems,anewmethodbased