[發(fā)明專利]基于振動(dòng)加速度信號(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>: 202011140896.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN112267939B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐娟;胡云萍;郭安福;郭洪強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聊城大學(xué)
• 主分類號(hào): F02B63/04
• 分類號(hào): F02B63/04;F02B71/04;F02B77/08
• 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)加速度信號(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：根據(jù)動(dòng)子要滿足的目標(biāo)位移和啟動(dòng)頻率，計(jì)算動(dòng)子運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位移所需要的目標(biāo)拖動(dòng)力，根據(jù)啟動(dòng)條件控制發(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)加速度信號(hào)，計(jì)算描述缸內(nèi)平均指示壓力的平均位移；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；

燃燒始點(diǎn)后峰值壓力前的振動(dòng)位移和缸內(nèi)壓力呈線性關(guān)系，則，描述IMEP的振動(dòng)位移特征參數(shù)為：

其中，S_mean表示振動(dòng)位移特征參數(shù)，S_i、S_i-1分別表示在i、i-1時(shí)刻缸體振動(dòng)位移；

結(jié)合振動(dòng)位移和振動(dòng)加速度的二次微分關(guān)系，可得描述IMEP的平均位移為：

其中，S₁表示振動(dòng)測(cè)量時(shí)段第一時(shí)刻的位移，v₁表示振動(dòng)測(cè)量時(shí)段第一時(shí)刻的速度，a_k表示第k時(shí)刻的振動(dòng)加速度，n為選取段振動(dòng)加速度的時(shí)刻的總點(diǎn)數(shù)，i,j,k∈(1,2,...,n)；

步驟S130：根據(jù)平均位移與平均指示壓力以及平均指示壓力與發(fā)電量的線性關(guān)系計(jì)算一次沖程的目標(biāo)發(fā)電量，根據(jù)目標(biāo)發(fā)電量控制發(fā)電機(jī)端電壓，進(jìn)而控制輸出電流滿足發(fā)電需求，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)加速度信號(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F_左，根據(jù)F_左拖動(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，則記錄過程所用時(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，若不滿足啟動(dòng)頻率，則繼續(xù)下個(gè)沖程的拖動(dòng)；若滿足，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)加速度信號(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)頻率都不能滿足啟動(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F_右，反饋給控制系統(tǒng)，并控制電機(jī)提供向右的拖動(dòng)力F_右，若該過程動(dòng)子所能達(dá)到的右側(cè)止點(diǎn)位置不滿足目標(biāo)位移時(shí)，進(jìn)行第三次拖動(dòng)；

若右側(cè)止點(diǎn)位置滿足目標(biāo)位移，計(jì)算該沖程的動(dòng)子運(yùn)動(dòng)頻率是否滿足啟動(dòng)頻率，若不滿足，則進(jìn)行第三次拖動(dòng)，若滿足，則控制系統(tǒng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火燃燒，啟動(dòng)完成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于振動(dòng)加速度信號(hào)的FPLG穩(wěn)定運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述步驟S120包括：

根據(jù)平均指示壓力，結(jié)合燃燒始點(diǎn)后峰值壓力前的振動(dòng)位移和缸內(nèi)壓力線性關(guān)系，計(jì)算描述IMEP的振動(dòng)位移；再結(jié)合振動(dòng)位移和振動(dòng)加速度的二次微分關(guān)系，可得描述IMEP的平均位移。