[發明專利]基于強化學習PID控制器的柴油機電子調速方法

無效

• 申請號: 201210183885.4
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102787915A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 王忠巍;李學民;馬修真;袁志國;劉龍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02D1/04
• 分類號: F02D1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種柴油機控制方法，具體地說是柴油機調速方法。

背景技術

具有百年歷史的柴油機具有熱效率高、功率范圍寬、適應性好等突出優點，是目前世界上應用最為廣泛的動力機械之一。柴油機穩定運行的基本條件是輸出力矩與外界負荷力矩相互平衡，而其輸出力矩主要是通過改變循環供油量（該功能由柴油機調速系統實現）來加以調整的。柴油機的速度特性是輸出扭矩相對轉速的變化關系較為平坦，適應性系數比較低，因而，柴油機的轉速受外界負荷的影響很大。當負荷升高使得轉速下降時，由于反饋的作用，柴油機調速系統增大輸出，即增加循環供油量，使轉速上升重新回到給定轉速，以保證柴油機按給定轉速穩定運行。反映柴油機性能的主要運行指標，如調速性能、油耗、排放、功率等，在很大程度上，均取決于其調速技術的先進程度。

目前柴油機電子調速技術應用最普遍和效果較好的控制方法為PID控制，它對系統內部參數變化有一定的適應能力，設計也簡單。但是，由于柴油機的非線性及時變性問題突出，隨著轉速、負荷以及其他動行條件的變化，使其內部參數發生較大的變化，這時PID控制器性能將不足義補償參數的變化，必然使系統性能下降，甚至導致系統不穩定運行。因此，發明一種動態性能優良、適應環境強的智能PID控制方法對于提高柴油機電子調速性能、改善柴油機運行指標具有重要意義。

經對現有技術的文獻檢索發現，公開文件“基于單神經元智能PID控制的柴油機數字式電子調速系統”（大連鐵道學院學報，1999）提出了一種柴油機智能PID調速系統，該公開文件自述為：“提出一種以經典PID為基礎，用單神經元加以實現的智能PID控制算法，該算法既保了神經網絡控制的優點，又簡單易行。將其應用于柴油機數字式電子調速系統，仿真結果表明：該控制算法不僅動態性能優良，而且具有較好的適應性和魯棒性，為研究柴油機數字式電子調速系統的智能控制提供了一條新途徑?！保洳蛔阒幨遣捎帽O督學習進行參數優化，而監督學習的教師信號難以獲取，此外，該控制方法沒有在線學習能力，因而其適應性較差。

發明內容

本發明的目的在于提供提高柴油機電子調速適應能力、改善柴油機運行指標的基于強化學習PID控制器的柴油機電子調速方法。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明基于強化學習PID控制器的柴油機電子調速方法，其特征是：

（1）針對柴油機目標調節轉速，根據PID控制參數表設定PID控制器的比例、積分和微分三個參數的初始值K_P(t₀)、K_I(t₀)、K_D(t₀)，形成決策單元的初始控制策略，

PID控制參數表