[發(fā)明專(zhuān)利]基于振動(dòng)速度信號(hào)的FPLG穩(wěn)定運(yùn)行控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011138476.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112228233B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐娟;胡云萍;郭洪強(qiáng);郭安福
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 聊城大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F02D29/06
• 分類(lèi)號(hào): F02D29/06
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 朱忠范

1.一種基于振動(dòng)速度信號(hào)的FPLG穩(wěn)定運(yùn)行控制方法，其特征在于，包括如下流程步驟：

步驟S110：動(dòng)子在直線電機(jī)拖動(dòng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)頻率和動(dòng)子所能達(dá)到的上止點(diǎn)位置達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)條件時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)；

步驟S120：實(shí)時(shí)采集啟動(dòng)后動(dòng)子的振動(dòng)速度信號(hào)，計(jì)算描述缸內(nèi)平均指示壓力的平均位移；

步驟S130：根據(jù)平均位移計(jì)算平均指示壓力；

步驟S140：根據(jù)平均指示壓力計(jì)算沖程目標(biāo)發(fā)電量；

步驟S150：根據(jù)目標(biāo)發(fā)電量控制發(fā)電機(jī)端電壓，進(jìn)而控制實(shí)際發(fā)電量，實(shí)現(xiàn)FPLG穩(wěn)定運(yùn)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于振動(dòng)速度信號(hào)的FPLG穩(wěn)定運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述步驟S110具體包括：

設(shè)動(dòng)子先向左拖動(dòng)，計(jì)算動(dòng)子從行程中部運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位移需要的拖動(dòng)力F₁，根據(jù)F₁拖動(dòng)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)，判斷第一個(gè)拖動(dòng)半沖程動(dòng)子能否達(dá)到目標(biāo)位移，若沒(méi)有達(dá)到，則進(jìn)行下一個(gè)沖程的拖動(dòng)；

若達(dá)到目標(biāo)位移，則記錄該過(guò)程所用時(shí)間，計(jì)算該沖程動(dòng)子運(yùn)動(dòng)頻率，并和啟動(dòng)頻率對(duì)比，若不滿(mǎn)足啟動(dòng)頻率，則繼續(xù)下個(gè)沖程的拖動(dòng)；若滿(mǎn)足，則控制系統(tǒng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火燃燒，啟動(dòng)完成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于振動(dòng)速度信號(hào)的FPLG穩(wěn)定運(yùn)行控制方法，其特征在于：當(dāng)目標(biāo)位移和運(yùn)動(dòng)頻率都不滿(mǎn)足啟動(dòng)條件時(shí)，則計(jì)算從左側(cè)止點(diǎn)到右側(cè)目標(biāo)位移需要的拖動(dòng)力F₂，并反饋給控制系統(tǒng)，并控制電機(jī)提供向右的目標(biāo)電磁力F₂，若該過(guò)程動(dòng)子所能達(dá)到的右側(cè)止點(diǎn)位置不滿(mǎn)足目標(biāo)位移時(shí)，進(jìn)行第三次拖動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于振動(dòng)速度信號(hào)的FPLG穩(wěn)定運(yùn)行控制方法，其特征在于：若右側(cè)止點(diǎn)位置滿(mǎn)足目標(biāo)位移，記錄從左側(cè)止點(diǎn)到右側(cè)止點(diǎn)所需時(shí)間，計(jì)算該沖程的動(dòng)子運(yùn)動(dòng)頻率是否滿(mǎn)足啟動(dòng)頻率，若不滿(mǎn)足，則進(jìn)行第三次拖動(dòng)，若滿(mǎn)足，則控制系統(tǒng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火燃燒，啟動(dòng)完成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于振動(dòng)速度信號(hào)的FPLG穩(wěn)定運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述步驟S120中，結(jié)合振動(dòng)位移和振動(dòng)速度的微分關(guān)系，可得平均位移為：

其中，S₁表示第一點(diǎn)的振動(dòng)位移，v_j表示第j點(diǎn)的振動(dòng)速度，Δt為采樣間隔時(shí)間，n為選取的振動(dòng)時(shí)段的采樣點(diǎn)數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于振動(dòng)速度信號(hào)的FPLG穩(wěn)定運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述步驟S130中，

根據(jù)內(nèi)燃機(jī)原理，平均指示壓力可表示如下：

其中，V_h表示氣缸總?cè)莘e，p_i、p_i-1分別表示在i、i-1時(shí)刻的缸內(nèi)壓力，V_i、V_i-1表示在i、i-1時(shí)刻的缸內(nèi)容積；

則：

其中，S_i、S_i-1分別表示在i、i-1時(shí)刻缸體振動(dòng)位移。

7.一種基于振動(dòng)速度信號(hào)的FPLG穩(wěn)定運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

啟動(dòng)模塊，用于在直線電機(jī)拖動(dòng)力的作用下拖動(dòng)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)頻率和動(dòng)子所能達(dá)到的上止點(diǎn)位置達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)條件時(shí)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火啟動(dòng)；

第一計(jì)算模塊，用于實(shí)時(shí)采集啟動(dòng)后動(dòng)子的振動(dòng)速度信號(hào)，計(jì)算描述缸內(nèi)平均指示壓力的平均位移；

第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)平均位移計(jì)算平均指示壓力；

第三計(jì)算模塊，用于利用平均指示壓力和發(fā)電量的線性關(guān)系，計(jì)算本沖程需要的發(fā)電量；

控制模塊，用于根據(jù)目標(biāo)發(fā)電量控制發(fā)電機(jī)端電壓，進(jìn)而控制實(shí)際發(fā)電量，實(shí)現(xiàn)FPLG穩(wěn)定運(yùn)行。

8.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于：所述非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法的指令。