專利名稱：基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)pid控制器的柴油機(jī)電子調(diào)速方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種柴油機(jī)控制方法，具體地說(shuō)是柴油機(jī)調(diào)速方法。
背景技術(shù)：
具有百年歷史的柴油機(jī)具有熱效率高、功率范圍寬、適應(yīng)性好等突出優(yōu)點(diǎn)，是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的動(dòng)力機(jī)械之一。柴油機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的基本條件是輸出力矩與外界負(fù)荷力矩相互平衡，而其輸出力矩主要是通過(guò)改變循環(huán)供油量(該功能由柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn))來(lái)加以調(diào)整的。柴油機(jī)的速度特性是輸出扭矩相對(duì)轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系較為平坦，適應(yīng)性系數(shù)比較低，因而，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速受外界負(fù)荷的影響很大。當(dāng)負(fù)荷升高使得轉(zhuǎn)速下降時(shí)，由于反 饋的作用，柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)增大輸出，即增加循環(huán)供油量，使轉(zhuǎn)速上升重新回到給定轉(zhuǎn)速，以保證柴油機(jī)按給定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行。反映柴油機(jī)性能的主要運(yùn)行指標(biāo)，如調(diào)速性能、油耗、排放、功率等，在很大程度上，均取決于其調(diào)速技術(shù)的先進(jìn)程度。目前柴油機(jī)電子調(diào)速技術(shù)應(yīng)用最普遍和效果較好的控制方法為PID控制，它對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)變化有一定的適應(yīng)能力，設(shè)計(jì)也簡(jiǎn)單。但是，由于柴油機(jī)的非線性及時(shí)變性問(wèn)題突出，隨著轉(zhuǎn)速、負(fù)荷以及其他動(dòng)行條件的變化，使其內(nèi)部參數(shù)發(fā)生較大的變化，這時(shí)PID控制器性能將不足義補(bǔ)償參數(shù)的變化，必然使系統(tǒng)性能下降，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定運(yùn)行。因此，發(fā)明一種動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良、適應(yīng)環(huán)境強(qiáng)的智能PID控制方法對(duì)于提高柴油機(jī)電子調(diào)速性能、改善柴油機(jī)運(yùn)行指標(biāo)具有重要意義。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，公開(kāi)文件“基于單神經(jīng)元智能PID控制的柴油機(jī)數(shù)字式電子調(diào)速系統(tǒng)”(大連鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)，1999)提出了一種柴油機(jī)智能PID調(diào)速系統(tǒng)，該公開(kāi)文件自述為“提出一種以經(jīng)典PID為基礎(chǔ)，用單神經(jīng)元加以實(shí)現(xiàn)的智能PID控制算法，該算法既保了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)點(diǎn)，又簡(jiǎn)單易行。將其應(yīng)用于柴油機(jī)數(shù)字式電子調(diào)速系統(tǒng)，仿真結(jié)果表明該控制算法不僅動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良，而且具有較好的適應(yīng)性和魯棒性，為研究柴油機(jī)數(shù)字式電子調(diào)速系統(tǒng)的智能控制提供了一條新途徑?！保洳蛔阒幨遣捎帽O(jiān)督學(xué)習(xí)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，而監(jiān)督學(xué)習(xí)的教師信號(hào)難以獲取，此外，該控制方法沒(méi)有在線學(xué)習(xí)能力，因而其適應(yīng)性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供提高柴油機(jī)電子調(diào)速適應(yīng)能力、改善柴油機(jī)運(yùn)行指標(biāo)的基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)PID控制器的柴油機(jī)電子調(diào)速方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)PID控制器的柴油機(jī)電子調(diào)速方法，其特征是(I)針對(duì)柴油機(jī)目標(biāo)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，根據(jù)PID控制參數(shù)表設(shè)定PID控制器的比例、積分和微分三個(gè)參數(shù)的初始值Kp (t0)、K1 (t0)、Kd (t0)，形成決策單元的初始控制策略，PID控制參數(shù)表
權(quán)利要求
1.基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)PID控制器的柴油機(jī)電子調(diào)速方法，其特征是 (1)針對(duì)柴油機(jī)目標(biāo)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，根據(jù)PID控制參數(shù)表設(shè)定PID控制器的比例、積分和微分三個(gè)參數(shù)的初始值Kp (t0)、K1 (t0)、Kd (t0),形成決策單元的初始控制策略， PID控制參數(shù)表
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)PID控制器的柴油機(jī)電子調(diào)速方法，包括以下步驟針對(duì)柴油機(jī)目標(biāo)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，設(shè)定PID控制器的比例、積分和微分的初始值，形成決策單元的初始控制策略，計(jì)算PID控制器的輸出控制量；電磁執(zhí)行器根據(jù)PID控制器輸出的控制量驅(qū)動(dòng)高壓燃油泵齒條，改變?nèi)加捅醚h(huán)供油量調(diào)節(jié)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速；計(jì)算當(dāng)前調(diào)速策略的值函數(shù)，在V*(t)＝maxV(t)時(shí)，當(dāng)前調(diào)速策略達(dá)到最優(yōu)，當(dāng)V(t)≠maxV(t)時(shí)，更新控制策略，選擇不同的PID參數(shù)值；循環(huán)更新上述步驟，最終使得不同目標(biāo)轉(zhuǎn)速n1、n2、…所對(duì)應(yīng)的控制策略的值函數(shù)V*(t)＝maxV(t)。本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)和更新PID參數(shù)，實(shí)現(xiàn)在線學(xué)習(xí)最優(yōu)調(diào)速控制策略，提高柴油機(jī)電子調(diào)速適應(yīng)能力、改善柴油機(jī)運(yùn)行指標(biāo)。
文檔編號(hào)F02D1/04GK102787915SQ20121018388
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者劉龍, 李學(xué)民, 王忠巍, 袁志國(guó), 馬修真 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)