前馈对柴油机模型预测进气路径控制的增益
系统与控制
2022-05-12 v1 系统与控制
最优化与控制
摘要
本文研究了以前馈补充柴油机进气路径反馈控制器的若干方案。控制目标是通过调节 EGR 阀与可变几何涡轮(VGT),在满足状态与输入约束的同时跟踪进气歧管压力与废气再循环(EGR)率目标。反馈控制器基于速率型模型预测控制(rate-based MPC),可提供用于跟踪的积分作用。考虑了两种前馈方案:一种基于查表,将前馈规定为发动机转速与燃油喷射率的函数;另一种基于(非速率型)MPC,生成动态前馈轨迹。控制器在 GT-Power 中的高保真发动机模型上设计与验证,并利用从 GT-Power 模型生成的瞬态响应数据辨识得到的低阶速率型线性参数变化(LPV)模型进行预测。结果表明,前馈与反馈 MPC 的结合有望改善控制设计的性能与鲁棒性。特别地,无前馈的反馈 MPC 在低速时可能失稳,而基于 MPC 的前馈可得到最佳瞬态响应。文中讨论了前馈有助于稳定与提升性能的机制。
引用
@article{arxiv.2205.05630,
title = {Benefits of Feedforward for Model Predictive Airpath Control of Diesel Engines},
author = {Jiadi Zhang and Mohammad Reza Amini and Ilya Kolmanovsky and Munechika Tsutsumi and Hayato Nakada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.05630},
year = {2022}
}
备注
10th IFAC Symposium on Robust Control Design (ROCOND), August 30-September 2, 2022, Kyoto, Japan