[發(fā)明專利]微型燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)機(jī)電流抗積分飽和PI控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911144125.0
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110939519B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉永葆;李浩冬;賀星
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍工程大學(xué)
• 主分類號: F02C9/48
• 分類號: F02C9/48;F02C7/275
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 王敏鋒

本發(fā)明公開了一種微型燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)機(jī)電流抗積分飽和PI控制方法。它包括如下步驟，步驟一：確定噴油量；步驟二：根據(jù)起動(dòng)電機(jī)電流調(diào)整單位噴油量耗時(shí)；步驟三：采用遇限削弱積分法進(jìn)行抗積分飽和。本發(fā)明具有防止控制器進(jìn)入積分飽和區(qū)，加快控制器的反應(yīng)調(diào)節(jié)，減小起動(dòng)機(jī)電流波動(dòng)量，使起動(dòng)階段起動(dòng)機(jī)電流更加平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微型燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)機(jī)電流控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體說是一種微型燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)機(jī)電流抗積分飽和PI控制方法。

背景技術(shù)

微型燃?xì)廨啓C(jī)一般指功率在500kw以下的燃?xì)廨啓C(jī)。在微型燃?xì)廨啓C(jī)的起動(dòng)過程中，起動(dòng)電機(jī)電流控制在工業(yè)上常用PI控制。PI控制存在積分飽和的問題，當(dāng)系統(tǒng)存在一個(gè)方向的誤差時(shí)，由于積分的累加作用會使控制量一直增大，可能會使控制量達(dá)到執(zhí)行器的執(zhí)行閾值，如果此時(shí)誤差的方向發(fā)生改變，控制量會逐漸減小，控制量也會退出飽和區(qū)，執(zhí)行器也會在閾值內(nèi)執(zhí)行；如果此時(shí)誤差方向還是沒有改變，控制量會繼續(xù)增大但是執(zhí)行器會一直保持在閾值，此時(shí)控制量就進(jìn)入了飽和區(qū)。進(jìn)入飽和區(qū)越深，退出飽和區(qū)時(shí)間就會越長，在飽和區(qū)時(shí)執(zhí)行器會一直在閾值位置，如果誤差發(fā)生反向，執(zhí)行器不會立刻有反應(yīng)，控制量會慢慢減小，等執(zhí)行器退出飽和區(qū)才會有反應(yīng)。這樣就會使控制的動(dòng)態(tài)響應(yīng)變差，控制性能變差。由于PI控制存在積分飽和的問題，造成微型燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過程中，起動(dòng)電機(jī)電流波動(dòng)較大的問題。

因此，現(xiàn)亟需開發(fā)一種使起動(dòng)階段起動(dòng)機(jī)電流更加平穩(wěn)的微型燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)機(jī)電流抗積分飽和PI控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種微型燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)機(jī)電流抗積分飽和PI控制(PI控制的意思是指根據(jù)給定值與實(shí)際輸出值構(gòu)成的控制偏差，將偏差的比例和積分通過線性組合構(gòu)成控制量，對被控對象進(jìn)行控制)方法，具有防止控制器進(jìn)入積分飽和區(qū)，加快控制器的反應(yīng)調(diào)節(jié)，減小起動(dòng)機(jī)電流波動(dòng)量，使起動(dòng)階段起動(dòng)機(jī)電流更加平穩(wěn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：微型燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)機(jī)電流抗積分飽和PI控制方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟一：確定噴油量；

步驟二：根據(jù)起動(dòng)電機(jī)電流調(diào)整單位噴油量耗時(shí)；

步驟三：采用遇限削弱積分法進(jìn)行抗積分飽和。

在上述技術(shù)方案中，在步驟一中，確定噴油量，如式(1.1)所示，

U(i+1)＝k_pe(i+1)+k_i∫e(i+1)dt (1.2)

e(i)＝I_st-I(i) (1.3)

上式(1.1)、(1.2)、(1.3)中：G_f為噴油量(g/s)；

U為時(shí)間間隔(s)；

I_st為電流設(shè)定值(A)；

I為電流值(A)；

e為電流值與電流設(shè)定值之間的誤差(A)；

k_p為比例常數(shù)；

k_i為積分常數(shù)；

i為時(shí)間節(jié)點(diǎn)序列。

在上述技術(shù)方案中，在步驟二中，當(dāng)起動(dòng)電機(jī)電流變大時(shí)，減小單位噴油量耗時(shí)；當(dāng)起動(dòng)電機(jī)電流過小時(shí)，增加單位噴油量耗時(shí)。

在上述技術(shù)方案中，在步驟三中，防止控制器進(jìn)入積分飽和區(qū)，采用遇限削弱積分法進(jìn)行抗積分飽和，具體如下所示，

S31：采集數(shù)據(jù)，計(jì)算誤差e(k)；