柴油机气流路径的数据驱动直接控制



柴油机气流路径的数据驱动直接控制

对于涡轮增压柴油机气流路径控制，采用了一种数据驱动直接控制的设计方法。该方法可在不需要对系统进行精确数学描述的情况下对固定次序的多变量控制器进行调整，因此避免了需要动态建模的问题。台架测试的试验结果与现有非耦合技术所获取的结果相比较，证实了所提出的发动机控制方法的有效性。试验表明，在处理真实的试验噪声时合适的工具变量有着很好的效果。

介绍了所使用柴油机气流路径和试验工况设置，以及基于模型的多变量PID控制方法。同时指出，基于模型的方法需要对系统进行建模，参考模型的精度直接影响控制精度，且计算量相当可观和缺乏鲁棒性。因此，提出了一种更加直接的控制方法即数据驱动直接控制方法，该方法能够通过数据直接对控制器参数进行识别。该控制方法的核心是，如果在开环试验中收集的输入和输出数据是由理想的闭环系统产生的，那么闭环互补灵敏度函数将等于控制系统的参考模型，通过这种方式系统能够通过输入和输出信号辨识和确定控制系统的参数。

将所提出的用于解决气流路径控制问题的控制策略经约翰尼斯开普勒大学柴油机台架测试表明，该控制方法与传统基于模型的控制方法相比有着更好的鲁棒性，同时有着较小的计算量。

Simone Formentin et al，2012 American Control Conference，Fairmont Queen Elizabeth，Montréal，Canada，June 27-June 29，2012.

编译：王也