CN116291933A - 一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略 - Google Patents

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李成
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Abstract

本发明公开了一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略，涉及发动机控制技术。获取发动机的当前转速和目标转速，根据所述当前转速和目标转速判断发动机瞬态标志是否树立；若已树立，则采用转速变化率和循环喷油量相关的自抗扰控制模式对循环喷油量进行修正后，再通过PID控制模式获取所述发动机的实际转速；否则通过PID控制模式获取发动机的实际转速。本发明提高发动机在突加突卸负荷工况中的响应性及其抗扰能力。

Description

一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略
技术领域
本发明涉及发动机控制技术，更具体地说，它涉及一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略。
背景技术
大功率、大缸径的柴油发动机对于瞬态响应的控制方式一般是比例积分微分(PID)控制。例如发电机组一般采用了这类柴油发动机。发电机组的控制策略采用PID控制，使其具有稳定性好、可靠性高等优点。但PID控制方式适用于变化不大的***，对于发电机组这类存在突加突卸负荷现象的应用，PID控制的抗扰效果一般。
然而，随着客户对发电机组瞬态响应的要求越来越高，发动机在突加突卸负荷工况中的抗扰能力也必须越来越强。而且发动机的突加突卸负荷抗扰能力是衡量该产品的重要性能指标，直接影响产品竞争力。
因此，我们提出了一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略，提高发动机在突加突卸负荷工况中的响应性及其抗扰能力。
本发明所述的一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略，获取发动机的当前转速和目标转速，根据所述当前转速和目标转速判断发动机瞬态标志是否树立；若已树立，则采用转速变化率和循环喷油量相关的自抗扰控制模式对循环喷油量进行修正后，再通过PID控制模式获取所述发动机的实际转速；否则通过PID控制模式获取发动机的实际转速。
所述自抗扰控制模式为，
第一步、根据转速变化率标定修正扭矩百分比；以所述修正扭矩百分比对输出扭矩进行修正，获取目标扭矩；
第二步、根据所述目标扭矩标定循环喷油量；获取所述发动机以标定后的循环喷油量运行时的修正转速变化率；
第三步、判断所述修正转速变化率是否达到退出瞬态标志条件；若达到，则转入PID控制模式；否则，转入第一步。
所述瞬态标志由突加瞬态阈值范围和突减瞬态阈值范围组成。
所述突加瞬态阈值范围为，
所述当前转速和目标转速的转速差阈值范围为3～30rpm；转速变化率阈值范围为-50～-500rpm/s。
所述突减瞬态阈值范围为，
所述当前转速和目标转速的转速差阈值范围为-3～-30rpm；转速变化率阈值范围为50～500rpm/s。
所述退出瞬态标志条件为，所述修正转速变化率大于突加瞬态阈值范围的最大阈值，或所述修正转速变化率小于突加瞬态阈值范围的最小阈值。
有益效果
本发明的优点在于：通过对发动机的瞬态工况进行判断，并且在其进入瞬态工况后实行自抗扰控制和PID控制的联合控制模块，提高了发动机在突加突卸负荷工况中的响应性和抗扰能力。
附图说明
图1为本发明的控制策略流程图；
图2为本发明的瞬态负荷修正之突加载的修正扭矩百分比曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。
参阅图1，本发明的一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略，获取发动机的当前转速和目标转速。其中，目标转速为当前的循环喷油量下的标定转速。当通过当前转速和目标转速即可获取实时的转速差以及转速变化率。根据实时的转速差以及转速变化率即可判断发动机瞬态标志是否树立。
关于瞬态标志由突加瞬态阈值范围和突减瞬态阈值范围组成。
具体的，突加瞬态阈值范围为，当前转速和目标转速的转速差阈值范围为3～30rpm；转速变化率阈值范围为-50～-500rpm/s。
突减瞬态阈值范围为，当前转速和目标转速的转速差阈值范围为-3～
-30rpm；转速变化率阈值范围为50～500rpm/s。
即当实时的转速差以及转速变化率两者同时位于相应的瞬态阈值范围内时，才可判定瞬态标志已树立。且当瞬态标志树立后，采用转速变化率和循环喷油量相关的自抗扰控制模式对循环喷油量进行修正后，再通过PID控制模式获取发动机的实际转速。
其中，自抗扰控制模式的具体实施方式为，
第一步、如图2所示，根据转速变化率标定修正扭矩百分比。以修正扭矩百分比对输出扭矩进行修正，获取目标扭矩。
第二步、根据目标扭矩标定循环喷油量；获取发动机以标定后的循环喷油量运行时的修正转速变化率。
第三步、判断修正转速变化率是否达到退出瞬态标志条件。其中，退出突加瞬态阈值范围的瞬态标志条件为，修正转速变化率大于突加瞬态阈值范围的最大阈值。退出突减瞬态阈值范围的瞬态标志条件为，修正转速变化率小于突加瞬态阈值范围的最小阈值。
若达到退出瞬态标志条件，则转入PID控制模式；否则，转入第一步。
若发动机瞬态标志并未树立，则通过PID控制模式获取发动机的实际转速。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略，其特征在于，获取发动机的当前转速和目标转速，根据所述当前转速和目标转速判断发动机瞬态标志是否树立；若已树立，则采用转速变化率和循环喷油量相关的自抗扰控制模式对循环喷油量进行修正后，再通过PID控制模式获取所述发动机的实际转速；否则通过PID控制模式获取发动机的实际转速。
2.根据权利要求1所述的一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略，其特征在于，所述自抗扰控制模式为，
第一步、根据转速变化率标定修正扭矩百分比；以所述修正扭矩百分比对输出扭矩进行修正，获取目标扭矩；
第二步、根据所述目标扭矩标定循环喷油量；获取所述发动机以标定后的循环喷油量运行时的修正转速变化率；
第三步、判断所述修正转速变化率是否达到退出瞬态标志条件；若达到，则转入PID控制模式；否则，转入第一步。
3.根据权利要求2所述的一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略，其特征在于，所述瞬态标志由突加瞬态阈值范围和突减瞬态阈值范围组成。
4.根据权利要求3所述的一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略，其特征在于，所述突加瞬态阈值范围为，
所述当前转速和目标转速的转速差阈值范围为3～30rpm；转速变化率阈值范围为-50～-500rpm/s。
5.根据权利要求4所述的一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略，其特征在于，所述突减瞬态阈值范围为，
所述当前转速和目标转速的转速差阈值范围为-3～-30rpm；转速变化率阈值范围为50～500rpm/s。
6.根据权利要求5所述的一种基于自抗扰控制的发动机突加突卸负荷控制策略，其特征在于，所述退出瞬态标志条件为，
所述修正转速变化率大于突加瞬态阈值范围的最大阈值，或所述修正转速变化率小于突加瞬态阈值范围的最小阈值。
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