航空活塞式发动机空燃比实时控制算法.pdf

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1、第29卷第5期航空动力学报Vo1．29NO．52014年5月JournalofAerospacePowerMay2014文章编号：1000—8055(2014)05-1234—08doi：10．13224／j．cnki．jasp．2014．05．033航空活塞式发动机空燃比实时控制算法黎艺华，胡东宁，胡春明，刘娜(1．柳州职业技术学院，广西柳州545006；2．天津大学天津内燃机研究所，天津300072)摘要：采用比例一积分一微分神经网络(PIDNN)的控制算法，集合了传统PID控制及神经网络各

2、自的优点，控制发动机在不同工况下的空燃比，实现发动机在不同工况间切换时，能够快速地控制空燃比至目标值．在AMESim软件中建立发动机模型，在MATLAB软件中建立PIDNN控制算法，进行模型在环仿真，仿真结果表明：在不同海拔高度下，PIDNN控制算法都能够准确地把空燃比控制在目标值，当发动机在不同工况间切换时，PIDNN能够在0．5S内把发动机空燃比控制至目标值，并且保证过量空气系数超调量在0．2之内，改善了发动机的动力性、经济性，提高了发动机的响应能力．关键词：PID神经网络；活塞式发动机；过

3、渡工况空燃比；模型在环仿真；仿真模型中图分类号：V233．7文献标志码：ARealtimecontrolalgorithmofaviationpistonengineair‘fuelratioLIYi—hua，HUDong—ning。，HUChun—ming，LIUNa。(1．LiuzhouVocationalandTechnicalCollege，LiuzhouGuangxi545006，China；2．TianjinInternalCombustionEngineResearchInstit

4、ute，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：Adoptingtheproportion—integration—differentiationneuralnetwork(PIDNN)controlalgorithm，theadvantagesofboththetraditionPIDandneuralnetworkwereCOIl1一bined．Itwasusedtocontroltheengineair—fuelratiounderdi

5、fferentoperatingconditions，andwhentheconditionchanged，itcouldcontroltheair—fuelratiotothetargetvalue．Anen—ginemodelwasbuiltinsoftwareAMESim．ThePIDNNcontrolalgorithmwasbuiltinsoft—wareMATLAB．Throughthemodel—in—the—loop，thesimulationresultsshowthat：atd

6、iffer—entaltitudes，thePIDNNcouldcontroltheair—fuelratiotOthetargetsaccurately．Whentheengineoperatingconditionchanges，thePIDNNcouldcontroltheair—ruelratiotOthetargetwithin0．5Sandensuretheovershootunder0．2，whichresultsintheimprovementsoftheenginedynami

7、cproperty，fueleconomyandrapidresponsibility．Keywords：PIDneuralnetwork；pistonengine；transientair—fuelratio；model—in—the—loopsimulation：simulationmode1在早些年的飞机或直升机上应用的航空发动性能好的燃气涡轮发动机所取代，但是小功率的机都是航空活塞式发动机．后来才被功率大、高速航空活塞式发动机仍广泛地应用于小型飞机、直收稿日期：2014—01-03基金项

8、目：天津市科技计划(13zczDGxo44oO)；天津市科技计划项目科技支撑重点项目(12ZCZDGX03800)；2013年度广西教育厅科研项目(2013LX2222)作者简介：黎艺华(1963一)，女，广西阳朔人，副教授，研究方向为电子技术．通讯作者：胡春明(1967一)，男，河北衡水人，研究员，博士，研究方向为内燃机电控技术的应用．E—mail：cmhu@tju．edu．cn第5期黎艺华等：航空活塞式发动机空燃比实时控制算法升机及最近几年世界各个国家都在积极研究的无1航空活塞式发动机性能研