基于优先约束轨迹规划的非线性涡轮增压空气系统废气再循环

基于优先约束轨迹规划的非线性涡轮增压空气系统废气再循环

废气再循环涡轮增压空气系统的控制是一个非线性多变量控制问题。在多数实际问题中，可用控制输入功能因素限制了跟踪快速参考轨迹控制性能的实现。致力于解决的问题是基于具有约束输入的柴油机空气系统前馈控制如何生成足够平滑的参考轨迹。拟定的轨迹规划可以处理任意命令的输入，并能提供所需的基于平面度控制器的参考信号。线性目标系统定义了控制变量的所需跟踪行为。通过限制目标系统动力学到可实现的空气系统动力学过程中，平面设计模型和控件的输入限制作为输入约束。此外，控制变量的优先次序包括在此限制之内。使用的差异平降阶设计模型是从运用奇异摄动理论的高阶参考模型中推导出的。通过依靠高阶参考空气系统模型的仿真研究得到轨迹规划与前馈控制器组合的适用性。介绍了基于前馈FF空气系统控制器所需的平顺参考信号平整度生成约束轨迹规划。FF空气系统控制器接收任意命令的输入，并确定参考信号，充分利用输入的空间以实现性能最优。今后需要研究的是系统的稳定性以及替代限制技术的评价。轨迹规划为可进行废气再循环的两级涡轮增压空气系统的控制所采用。为增强控件设置模型的不确定性和干扰的鲁棒性，高级的FF控件安装程序只能由反馈控制器来完成。

Philipp Kotman.2012 American Control Conference(ACC),America June 27-29,2012.

编译：张玉伦