[發(fā)明專利]一種基于改進(jìn)控制算法的內(nèi)燃機(jī)智能冷卻系統(tǒng)控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110268992.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN113027590A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張萍;張博;郭旭;聶志斌;韓莉;王銀;周磊;韓小鋼;秦建文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): F01P7/16
• 分類號(hào): F01P7/16;F01P3/20;F01P11/18;F02B29/04;G05B11/42
• 代理公司: 北京天盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 周敏云

1.一種基于改進(jìn)控制算法的內(nèi)燃機(jī)智能冷卻系統(tǒng)控制方法，包括暖機(jī)控制模式、負(fù)載控制模式和停機(jī)后冷卻控制模式，其特征在于：暖機(jī)初始階段節(jié)溫器開度為0，冷卻淡水在小循環(huán)回路進(jìn)行循環(huán)，電控淡水泵在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，電控海水泵不運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著柴油機(jī)暖機(jī)時(shí)間的增加淡水出機(jī)溫度逐漸上升，當(dāng)柴油機(jī)出水溫度達(dá)到電子節(jié)溫器初始開啟溫度時(shí)，電子節(jié)溫器受到觸發(fā)開度逐漸增加，部分冷卻淡水經(jīng)過散熱器自然對(duì)流換熱進(jìn)行大循環(huán)，隨著暖機(jī)的持續(xù)進(jìn)行，電子節(jié)溫器全部打開，冷卻淡水全部經(jīng)過散熱器進(jìn)行自然對(duì)流換熱，當(dāng)?shù)鰴C(jī)溫度上升到97％T_ed時(shí)，暖機(jī)控制模式轉(zhuǎn)到負(fù)載控制模式；負(fù)載控制模式指電控淡水泵和電控海水泵的前饋開環(huán)MAP控制和閉環(huán)積分分離PID控制算法；后冷卻控制僅控制電控淡水泵，其中，積分分離PID控制算法為：

積分分離PID算法可表示為：

式中，β為積分項(xiàng)的開關(guān)系數(shù)：

k_p－比例系數(shù)；T_I－積分時(shí)間常數(shù)；T_D－微分時(shí)間常數(shù)，u(k)為控制量輸出，k為在系統(tǒng)運(yùn)行總時(shí)間t過程中，PID控制器的信號(hào)采集總次數(shù)，為信號(hào)采集k次后的目標(biāo)值偏差總積累量，j為信號(hào)采集總次數(shù)k中的第j次信號(hào)采集；K為開環(huán)放大系數(shù)，τ為純滯后時(shí)間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改進(jìn)控制算法的內(nèi)燃機(jī)智能冷卻系統(tǒng)控制方法，其特征在于：暖機(jī)控制模式中的變論域模糊控制具的模糊控制器包括以下步驟：(1)確定輸入、輸出變量；(2)輸入變量模糊化包括a.模糊論域劃分：b.確定量化因子；(3)確定隸屬度函數(shù)；(4)建立模糊規(guī)則庫；(5)解模糊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改進(jìn)控制算法的內(nèi)燃機(jī)智能冷卻系統(tǒng)控制方法，其特征在于：負(fù)載控制模式中的開環(huán)MAP控制算法為開環(huán)MAP控制不對(duì)實(shí)際參數(shù)值與目標(biāo)參數(shù)值間的差異進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)，只根據(jù)預(yù)置MAP圖對(duì)控制元件進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于改進(jìn)控制算法的內(nèi)燃機(jī)智能冷卻系統(tǒng)控制方法，其特征在于：MAP圖通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)和全局優(yōu)化算法獲取的控制元件運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)而形成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改進(jìn)控制算法的內(nèi)燃機(jī)智能冷卻系統(tǒng)控制方法，其特征在于：還包括內(nèi)燃機(jī)冷卻控制裝置，內(nèi)燃機(jī)冷卻控制裝置包括淡水循環(huán)回路、海水循環(huán)回路，其特征在于：淡水循環(huán)回路包括電控淡水泵、滑油冷卻器、柴油機(jī)氣缸水套、柴油機(jī)缸蓋水套、電子節(jié)溫器、散熱器，電子節(jié)溫器輸出口一路直接回到淡水泵入口，電子節(jié)溫器輸出口的另一路經(jīng)過散熱器淡水輸入輸出口再回到淡水泵入口；淡水泵輸出口與滑油冷卻器輸入口連接，滑油冷卻器輸出口與經(jīng)過柴油機(jī)氣缸水套、柴油機(jī)缸蓋水套后與電子節(jié)溫器連接，形成回路；海水循環(huán)回路包括電控海水泵、中冷器、散熱器、恒溫海水箱，電控海水泵輸出口與中冷器輸入口連接，中冷器輸出口與散熱器海水輸入口連接，散熱器海水輸出口與恒溫海水箱輸入口連接，恒溫海水箱輸出口與電控海水泵輸入口連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于改進(jìn)控制算法的內(nèi)燃機(jī)智能冷卻系統(tǒng)控制方法，其特征在于：內(nèi)燃機(jī)冷卻控制裝置還包括膨脹水箱，膨脹水箱輸入口與散熱器淡水輸出口連接，膨脹水箱輸出口與淡水泵輸入口連接。