试析柴油乙醇双燃料发动机供醇系统的pid控制

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1、广西大学硕士学位论文柴油/乙醇双燃料发动机供醇系统的PID控制姓名：杨淑玲申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：韦志康;黄大明20090630柴油／乙醇双燃料发动机供醇系统的PID控制摘要乙醇作为发动机的代用燃料在解决能源短缺和降低废气污染等方面具有独特的优越性，紧密结合我区目前汽车工业生产的需求，设计了一套柴油／乙醇双燃料发动机的电控供醇系统。以YC2105柴油机为研究对象，采用进气管电控预喷射乙醇方式对原柴油发动机进行改装，通过PID控制算法实时控制柴油机循环供油量所需的乙醇供给量，使发动机在各种工况下的空气、乙醇、柴油能够按最佳混合比进行燃烧。PID控制的性能取决于参数

2、的整定情况，由于双燃料发动机难以建立精确的控制模型及其运行工况的不断变化，将模糊控制理论运用于传统的PID控制算法，建立模糊PID控制器，实现PID控制参数的在线自整定。经MATAI，AB／SIⅦⅡ．小Ⅸ仿真表明，模糊PID控制算法比传统的PID控制算法，具有良好的动态响应特性和较小的超调性。供醇系统以单片机AT89S52为电控单元核心，对传感器测得的转速、供油拉杆位移i冷却水温度等工况信号进行采集，确定基本供醇量，以转速为反馈信号，与目标转速比较得到转速偏差值，将偏差值经PID算法调节得到喷醇量的调整值，送至单片机的PWM输出口，来调节喷醇电磁阀开启时间，从而达到实时控制乙醇掺烧率的

3、目的。在YC2105型柴油机上的对比台架试验结果表明：双燃料发动机具有足够的动力输出；排放性能上，较原柴油发动机排气烟度大幅度降低；经济性能上，当量燃油消耗率优于原柴油发动机。但由于在柴油机中掺烧乙醇后，柴油机的HC和CO的排放值升高，可结合催化净化技术，降低排放，满足当今越来越严的排放法规。关键词：柴油机乙醇最佳掺烧率实时PID控制PIDCONTRoLFoRETHANoL．SUPPLYINGSYSTEMoFDIESEL／ETHANoLDUAL．FUELENGINEABSTRACTEthanolasalternativefuelsofengine，hasuniqueadvantages

4、intheareasofsolvingtheenergyshortageandreducingairpollution．Thethesiscombinescloselywithourregion’Scurrentneedstoautomotiveindustryproduction，anddesignsadiesel／ethanoldual—fuelengineoftheelectroniccontrolsystemforethanolsupplying．，itRe—equipsthedieselenginebythewayofelectronicallycontrolledpre—i

5、njectioninintakemanifolds．Thesystemcanreal—timecontrolthevolumeofethanolsupplyingforcirculatingdiesel，andcangetthebestmixingproportionofethanolanddieselforengineinavarietyofoperatingcondition．Theperformanceofcontrolingliesonparametertuning．Itisdifficulttoestablishaprecisecontrolmodelforthedual—f

6、uelengine．theoperatingconditionisdiversification．Sothefuzzycontroltheoryiscombinedwiththetraditionalcontrolalgorithm．Itsetupafuzzy—PIDcontroller,whichachievesthecontrolparametersonlineself-tuning．ByMATLAB／SIMULINKsimulationshowsthatthefuzzycontrolalgorithmhasabetterdynamicresponseandsmallerovers

7、hootthanthetraditionalcontrolalgorithm．AT89S52single—chipisthecoreoftheECUofethanolsupplyingsystem．Itcollectsthespeedsensor,oildisplacementrod，andcoolingwatertemperaturesignalfromsensors，andthenconfirmsessentialvolumeofethan