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柴油機(jī)燃燒和污染物排放的級(jí)聯(lián)控制
將發(fā)動(dòng)機(jī)NOx、PM排放控制器與主燃燒控制器結(jié)合起來(lái),內(nèi)部燃燒級(jí)聯(lián)控制器能夠有效減少對(duì)燃燒所產(chǎn)生的影響。這些影響一部分來(lái)源于外循環(huán)控制變量,另一部分是柴油機(jī)產(chǎn)生的擾動(dòng)造成的。在較寬的發(fā)動(dòng)機(jī)工作范圍內(nèi)對(duì)其魯棒穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。
提出一個(gè)時(shí)間離散、多變量的燃燒中心控制器,其被集成在一個(gè)級(jí)聯(lián)控制排放的結(jié)構(gòu)中,作為內(nèi)部控制回路。這種級(jí)聯(lián)控制具有以下優(yōu)點(diǎn):①對(duì)燃燒反饋控制能夠消除氣體路徑偏離、元件老化、不同燃料質(zhì)量、不同環(huán)境條件對(duì)平均指示壓力(IMEP)和燃燒中心(CoC)所產(chǎn)生的影響;②內(nèi)環(huán)控制減少了由排放控制器操縱的燃燒時(shí)間產(chǎn)生的IMEP偏差;③具有指定控制變量的級(jí)聯(lián)型燃燒控制器可作為反饋回路燃燒特性的擴(kuò)展基礎(chǔ)。
試驗(yàn)結(jié)果表明,級(jí)聯(lián)控制結(jié)構(gòu)對(duì)于控制PM和NOx的排放、跟蹤燃燒特性都是很有潛力的。此外,魯棒性分析表明,本文所提出的級(jí)聯(lián)控制排放在很大的工作范圍內(nèi)都表現(xiàn)出了較好的魯棒穩(wěn)定性。
對(duì)燃燒特性的控制是通過(guò)內(nèi)嵌的在線分析儀來(lái)實(shí)現(xiàn)的,該分析儀已經(jīng)被用來(lái)進(jìn)行各種燃燒特性的實(shí)時(shí)估計(jì)。對(duì)柴油機(jī)運(yùn)行狀況做進(jìn)一步改進(jìn)將是對(duì)燃燒控制回路的擴(kuò)展,增加控制變量如最大熱釋放速率、點(diǎn)燃時(shí)間等。
刊名:Control Engineering Practice(英)
刊期:2014年第29期
作者:Frédéric Tschanz et al
編譯:王維