本文關鍵詞： 自由活塞發(fā)動機 活塞運動控制 Reference Governor 約束　出處：《控制理論與應用》2017年02期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：精確的活塞運動控制是實現(xiàn)自由活塞發(fā)動機(free piston engine,FPE)安全可靠運行的前提,本文的主要研究內容是帶有約束的FPE活塞運動控制.根據(jù)活塞運動控制問題描述,建立了FPE面向控制的非線性離散模型;設計狀態(tài)反饋控制器,通過控制循環(huán)噴油量使活塞運動位置跟蹤期望值;針對電磁負載變化引起的活塞運動瞬態(tài)波動超出安全約束的問題,考慮閉環(huán)系統(tǒng)非線性隱式的特點,在不改變原狀態(tài)反饋控制的框架下,提出基于牛頓迭代的Reference Governor來調節(jié)負載,保證系統(tǒng)運動滿足安全約束.所提出的控制方法為帶有約束FPE活塞運動控制提供解決方案的同時,擴展了Reference Governor算法在隱式系統(tǒng)的應用.通過MATLAB與AMESim聯(lián)合仿真驗證了控制方法的有效性.
[Abstract]:Accurate piston motion control is the prerequisite for the safe and reliable operation of free piston engine free piston engine. The main content of this paper is the FPE piston motion control with constraints. A control oriented nonlinear discrete model of FPE is established, and a state feedback controller is designed to track the expected value of piston motion by controlling the fuel injection. Aiming at the problem that the transient fluctuation of piston motion caused by electromagnetic load is beyond the safety constraint, considering the characteristics of nonlinear implicit expression of closed-loop system, a Newtonian iterative Reference Governor is proposed to adjust the load without changing the original state feedback control. The proposed control method provides a solution for the motion control of FPE piston with constraints at the same time, The application of Reference Governor algorithm in implicit systems is extended, and the effectiveness of the control method is verified by MATLAB and AMESim simulation.
【作者單位】： 吉林大學汽車仿真與控制國家重點實驗室;美國密歇根大學航空航天工程學院;吉林大學控制科學與工程系;
【基金】：國家自然科學基金項目(61520106008,61374046,61403159)資助~~
【分類號】：U464.133.1;TP273

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 楊華勇,夏必忠,傅新;液壓自由活塞發(fā)動機——未來的動力之星[J];中國機械工程;2001年03期

2 夏必忠;張輝;段廣洪;傅新;楊華勇;;液壓自由活塞發(fā)動機動態(tài)特性的仿真研究[J];機械科學與技術;2005年11期

3 夏必忠;汪勁松;傅新;楊華勇;;雙活塞液壓自由活塞發(fā)動機原理樣機的研制及其壓縮比[J];機械工程學報;2006年03期

4 夏必忠;王學靈;汪勁松;謝海波;楊華勇;;雙組元液壓自由活塞發(fā)動機的研究背景與可行性分析[J];中國機械工程;2008年20期

5 任好玲;謝海波;楊華勇;夏必忠;;單組元液壓自由活塞發(fā)動機關鍵技術[J];浙江大學學報(工學版);2009年05期

6 趙振峰;趙長祿;張付軍;;一種新型混合動力系統(tǒng):液壓自由活塞發(fā)動機整體推進系統(tǒng)[J];兵工學報;2009年06期

7 荊崇波;吳維;郭凱;苑士華;;液壓自由活塞發(fā)動機循環(huán)振動特性[J];內燃機學報;2010年06期

8 吳維;苑士華;胡紀濱;荊崇波;;液壓自由活塞發(fā)動機的活塞運動不對稱特征研究[J];兵工學報;2012年07期

9 吳維;劉嘉;胡紀濱;苑士華;;液壓自由活塞發(fā)動機自激振動的控制[J];機械工程學報;2012年22期

10 戴筱妍;趙長祿;劉嘉;郭鋒;;單活塞式液壓自由活塞發(fā)動機控制系統(tǒng)的開發(fā)[J];北京理工大學學報;2012年12期

相關會議論文 前1條

1 任好玲;楊華勇;謝海波;;新型液壓自由活塞發(fā)動機動特性和參數(shù)耦合研究[A];第五屆全國流體傳動與控制學術會議暨2008年中國航空學會液壓與氣動學術會議論文集[C];2008年

相關博士學位論文 前7條

1 尹凝霞;四沖程自由活塞天然氣發(fā)動機的研究[D];南京理工大學;2014年

2 林繼銘;內燃—直線發(fā)電集成動力系統(tǒng)的性能分析與優(yōu)化[D];南京理工大學;2014年

3 宮洵;自由活塞發(fā)動機建模與優(yōu)化控制[D];吉林大學;2016年

4 任好玲;四沖程單活塞式液壓自由活塞發(fā)動機運動機理與特性研究[D];浙江大學;2013年

5 李世玉;單缸液壓自由活塞發(fā)動機控制策略及工作穩(wěn)定性研究[D];吉林大學;2015年

6 陳俊杰;微型HCCI自由活塞發(fā)動機著火燃燒過程數(shù)值模擬[D];江蘇大學;2009年

7 徐帥卿;高性能ECU平臺的開發(fā)及其應用研究[D];天津大學;2012年

相關碩士學位論文 前10條

1 郭劍飛;四沖程單活塞式液壓自由活塞發(fā)動機運動特性優(yōu)化研究[D];浙江大學;2015年

2 許洪瑜;壓燃式FPELG缸內燃燒過程仿真與實驗研究[D];北京理工大學;2015年

3 侯偉娟;自由活塞發(fā)動機工作過程仿真模擬[D];河北工業(yè)大學;2015年

4 吳亦寧;對置式液壓自由活塞發(fā)動機工作過程的仿真研究[D];天津大學;2013年

5 劉勇;液壓自由活塞發(fā)動機穩(wěn)定運行控制方法的研究[D];吉林大學;2016年

6 林嘯;液壓自由活塞發(fā)動機起動過程控制方法研究[D];吉林大學;2016年

7 尹述君;液壓自由活塞發(fā)動機HCCI燃燒過程的實驗研究[D];天津大學;2014年

8 肖萌;液壓自由活塞發(fā)動機系統(tǒng)仿真及特性研究[D];遼寧工程技術大學;2014年

9 陶成軍;液壓自由活塞發(fā)動機的系統(tǒng)仿真研究[D];天津大學;2012年

10 郭超;自由活塞發(fā)動機液壓系統(tǒng)控制設計[D];吉林大學;2014年

，

本文編號：1509089