CNG發(fā)動(dòng)機(jī)能源供應(yīng)與控制系統(tǒng)研究.pdf

1、近些年來(lái)，在石油資源短缺和環(huán)境污染加劇的背景下，特別是霧霾天氣出現(xiàn)后，在汽車領(lǐng)域，人們對(duì)于使用清潔無(wú)污染燃料的汽車要求顯得更加地迫切和緊急。天然氣作為一種清潔無(wú)污染的新型能源，在現(xiàn)階段是石油和柴油理想替代品，被公認(rèn)為是在當(dāng)前背景下最有發(fā)展前景的清潔燃料之一。采用怎樣的方式對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的能源進(jìn)行供應(yīng)和控制，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性起著決定性的作用。本文以壓縮天然氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的能源供應(yīng)和控制為研究對(duì)象，構(gòu)建了一套天然氣供應(yīng)和自動(dòng)

2、控制系統(tǒng)，著重研究了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能有重要影響的空燃比和點(diǎn)火提前角，本課題具有重要的工程應(yīng)用與實(shí)踐意義。
　　本文對(duì)天然氣汽車的燃?xì)夤┙o系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制系統(tǒng)給出了設(shè)計(jì)方案，并對(duì)各個(gè)器件的功能和特點(diǎn)進(jìn)行了分析和設(shè)備選型，以便滿足汽車的正常工作要求。
　　天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鈬娚淞坑煽杖急葋?lái)決定，對(duì)于瞬態(tài)的空燃比采用模糊PID的控制方式。根據(jù)系統(tǒng)檢測(cè)及計(jì)算的空燃比誤差的不同，采用的控制方式也不同。采用模糊控制和模糊PID控制相結(jié)

3、合的方式控制天然氣燃?xì)鈬娚涞牧?。?dāng)空燃比誤差較大時(shí)，采用模糊控制，能使空燃比迅速地靠近理想值；當(dāng)空燃比誤差較小時(shí)，采用模糊PID的控制方式，能夠精確的控制空燃比。通過(guò)結(jié)合二者控制算法的優(yōu)點(diǎn)，能夠快速精確地控制燃?xì)鈬娚洹?br>　　點(diǎn)火提前角也是影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要因素，對(duì)于點(diǎn)火提前角的控制采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方式。以發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣歧管壓力作為BP神經(jīng)輸入，點(diǎn)火提前角作為輸出，定義出合適的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。利用已經(jīng)測(cè)得的數(shù)據(jù)對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)

4、行訓(xùn)練，調(diào)整權(quán)值，利用已訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，就可以得到各種不同的工作狀態(tài)下所對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)合理的點(diǎn)火提前角。
　　最后本文采用MATLAB/Simulink對(duì)空燃比和點(diǎn)火提前角的控制算法進(jìn)行了仿真，采用Simulink建立控制圖，對(duì)空燃比進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明，采用模糊控制和模糊PID相結(jié)合的方式能夠快速將空燃比穩(wěn)定在理想值，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)控制器的有效性。調(diào)用MATLAB里面的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)庫(kù)函數(shù)編寫(xiě)程序，通過(guò)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，從而可以得