Study on a Closed-Loop Air-Fuel Control System of Gasoline Engines by Simulation

In order to study the factors that influence the air fuel ratio(A/F), the amplitude and frequency of A/F fluctuation, to reform the control strategy, and to improve the efficiency of three way catalyst(TWC), a model of closed loop control system including the engine, air fuel mixing and transportation, oxygen sensor and controller, etc., is developed. Various factors that influence the A/F control are studied by simulation. The simulation results show that the reference voltage of oxygen sensor will influence the mean value of A/F ratio, the controller parameters will influence the amplitude of A/F fluctuation, and the operating conditions of the engine determine the frequency of A/F fluctuations, the amplitude of A/F fluctuation can be reduced to within demanded values by logical selection of the signal acquisition method and controller parameters. Higher A/F fluctuation frequency under high speed and load can be reduced through software delay in the controller. The A/F closed loop control system based on the simulation results, accompanied with a rare earth element TWC, gives a better efficiency of conversion against harmful emissions.

高海拔潮气量双环PID控制系统研究

为解决高海拔地区气压降低导致急救呼吸机潮气量控制精度下降的问题,提出了双环PID潮气量控制系统。该系统采用气压补偿型PID控制器调整风机转速,并辅以积分分离式PID控制器,以实现对气流速度的精确控制。在实际海拔4370 m、大气压59 kPa的环境中,系统性能测试表明,相较于单环PID控制,双环控制系统在高海拔条件下表现出快速响应和无超调的卓越性能。平均气流速度输出误差为3.19%,最大误差为4.1%,优于现有临床设备的准确性。这一技术突破不仅提供了高海拔急救呼吸机潮气量控制的有效解决方案,也为特殊环境下的通气控制技术发展贡献了重要参考。

某型振动台台面支撑控制系统的设计与实现

某型振动台采用永磁式电动振动台激振方式,为了实现该振动台台面的自动调平、定位和隔振,采用空气弹簧柔性支撑和电动推杆刚性支撑对振动台进行台面支撑。为了实现台面支撑的电气控制,设计了一套控制系统。控制系统基于西门子S7-200 SMART系列PLC和MCGS触摸屏设计,采用重量计算粗调辅助补偿和PID闭环精调的控制策略,给定合适的PID参数,有效解决了气路控制中存在的滞后问题和多个空气弹簧自动调平的耦合问题。调试结果表明,台面支撑控制系统实现了100 s内完成自动调平及定位,台面支撑各点的位移误差控制在了0.5 mm以内。

基于和声搜索的环控通风调控策略优化

针对地铁车站环控通风系统风机定频运行,导致风机无法跟随站台PM2.5的浓度的变化而改变频率,造成能源浪费;根据环控通风系统的运行现状,可将其划分为只送不排模式、不送只排模式和即送又排模式,并考虑到环控通风系统应适应多扰动的影响,选取最小二乘法系统辨识一阶惯性时滞模型,用于描述变量动态变化响应传递函数,采用自抗扰控制器建立环控通风系统控制模型,利用和声搜索算法对环控通风模型PM2.5浓度设定值寻优,结果显示经过策略优化之后,只送不排模式、不送只排模式和即送又排模式站台PM2.5平均浓度分别降低了7%、8%和10%,风机能耗分别降低了19%、19%和30%。

闭环变风量控制系统在实验室通风系统中的应用

变风量控制系统在实验室建设中被广泛应用,有助于提升实验室的安全性和实现节能减排的目标。但由于排风柜面风速、实验室静压差、管道静压测量易受传感器安装位置、安装方式、气流扰动等因素的影响,给基于闭环控制方式的实验室变风量控制系统的设计与应用带来了挑战。文章从系统控制原理、性能影响因素出发,以变风量控制系统在某化学实验室中的应用为研究对象,采用数值模拟方法对实验室压力分布、速度分布、空气龄等核心参数进行验证。结果表明,基于性能影响对策优化后的化学实验室气流组织良好,满足排风柜设计使用和实验室化学暴露控制要求。

基于PID控制技术的变风量空调系统多变量解耦回路控制

变风量空调系统包含多个控制回路,各组控制回路在运作时会产生强烈耦合效果,为保证系统稳定需要解耦控制回路,研究基于PID控制技术的变风量空调系统多变量解耦回路控制方法。基于PID控制技术建立回路增益相对矩阵,根据相对矩阵对角理论推导空调多变量解耦方式,根据误差校正规则设置补偿信号控制系统解耦回路,完成解耦回路控制方法设计。实验以变风量空调系统为测试对象,运用所提方法和传统方法,对多变量回路进行解耦控制。设定变风量空调系统中包含五组控制回路,分别为2组房间室温和管道静压,以及二氧化碳浓度和送风温度,当送风温度设定值为11℃、18℃以及14℃时,二氧化碳浓度设定值为400×10^(-6)、700×10^(-6)以及1000×10^(-6)时,在所提方法下进行解耦控制,不会受到其他回路的影响,能够具备较好跟随性,减少其他控制回路的干扰和影响。

基于LVC的导弹智能博弈仿真技术研究

本文基于LVC(真实-虚拟-构造)仿真的空空导弹智能博弈仿真方法研究,将真实导弹装备实时投影于虚拟战场空间,并构建完善的对抗体系,评估导弹制导控制水平和空战博弈作战效能,量化导弹制导系统对作战体系的贡献。该方法可实现对抗博弈训练,验证了基于LVC的导弹制导控制系统模型优化及空战智能博弈方法的有效性,对目前类似武器的研制具有通用性。

基于模块化设计的全电子安全控制系统

针对空空导弹电子安全系统各部件功能独立性较弱,维护升级难度较高,程序设计复杂度较高等问题,提出基于模块化设计的全电子安全控制系统。该系统分别从硬件和软件方面对全电子安全系统的模块化设计方法进行分析研究,通过PID算法对电容电压进行闭环控制。最后通过采用Modelsim软件和低能爆炸箔试验分别对电子安全系统进行仿真验证和可行性分析测试。结果表明,该全电子安全控制系统性能可靠,各部件功能独立性增强,程序设计复杂度降低,软硬件可维护性都得到提高,能够满足空空导弹的作战需求。

双回路控制的双叉臂式空气悬架车高调节研究

汽车双叉臂式空气悬架车高调节模型中,双叉臂悬架动力学模型忽略了悬架几何结构以及运动学因素的影响,使车高调节模型与实际误差较大。基于此,建立了一种新型的车高调节模型。考虑车高调节系统受路面干扰影响大、空气弹簧充放气机理模型具有强耦合非线性等因素,为避免车身高度调节过程中出现振荡幅度大的现象,提出了一种有效的双回路控制结构。其中,采用基于扩张状态观测器的模型预测控制器作为主控制器,用以抑制路面干扰与处理车高调节模型的非线性。采用模糊PID控制器作为辅助控制器,用以克服路面干扰与模型预测控制中固定权重系数对主控制目标车身高度调节的影响。在Matlab/Simulink软件中进行车身高度上升与下降两种情况的仿真,结果表明所设计的控制器可以快速精确的调节车身高度。

三偏心蝶阀扭矩计算及气控回路设计

为满足日益严苛的工况要求,蝶阀自问世以来,不断进行自我完善和优化,适应了不同工作环境,满足不同工作要求。衡量三偏心蝶阀质量好坏的标准是阀门的使用性能及使用寿命,经分析后发现,影响寿命的一个关键因素为阀门扭矩。为此,三偏心蝶阀的扭矩计算方法及扭矩控制,对提高阀门的使用寿命至关重要。同时,好的控制回路可以让流体控制更加简单、可靠、智能。

一起空预器电机控制回路故障引起机组跳闸案例分析

介绍了一起因空预器电机跳闸导致的锅炉MFT、机组非停事件。详细分析了空预器电机跳闸的原因,指出了空预器电机电气控制回路中存在的问题,并提出相应的防范措施,为避免此类事件再次发生提供参考。

基于性能试验的实验室排风柜变风量控制系统研究

通过试验的方法,对目前3种最常用的排风柜变风量控制方式的面风速、响应时间、稳态时间及示踪气体泄漏率等性能进行研究,并对试验数据进行对比和分析,结果表明,3种不同控制方式均能很好地控制排风柜面风速,但在响应时间、稳态时间及示踪气体泄漏率方面存在明显差异。“位移传感器与文丘里阀”组合变风量控制系统的综合性能较“位移传感器与文丘里蝶阀”组合变风量控制系统更优,柜内污染物泄漏浓度更低。“面风速传感器与蝶阀”组合变风量控制系统的响应时间和稳态时间最长,柜内污染物泄漏风险最高。

基于IPS和C#的喷涂机器人雾化器测试平台

针对喷涂机器人采用的雾化器结构复杂、维护繁琐的问题,为方便有效地分析雾化器设备故障,并确认雾化器维护保养效果,本文从雾化器的设备原理出发,阐述了基于集成工艺系统和控制器局域网络总线通信设计的雾化器测试平台;介绍了雾化器测试平台的系统组成,以及雾化器整形空气、旋杯转速、空气马达磨损、内部阀组泄漏等检测功能,并基于面向对象的编程语言C#开发了便捷的用户界面。该测试平台有效地提高了涂装产线雾化器保养维护及测试的效率。

智能型双闭环中央空调变水量控制系统

利用双闭环控制模型,对中央空调系统中的冷冻水流量进行控制,制定冷冻机组控制策略;在此基础上应用模糊控制、神经网络、遗传算法等智能方法,来解决人的使用、天气变化等不确定因素,与传统线性控制器相结合,取长补短,既保证系统的控制精度和跟随性,又增加系统的自学习、自调整及决策能力,寻找节能控制的最优解。

汽车空调控制器自动化测试建模的研究与应用

本文通过研究汽车空调控制器测试需求,运用MATLAB Simulink仿真工具,建立I/O模型和模型信号,并设计测试用例。通过上位机将模型与实际的控制器硬件连接,然后在HIL机柜上开展自动化测试,不仅能有效排查汽车空调控制器的软件问题、功能问题以及偶发问题,缩短测试周期,提高汽车空调控制器的测试效率,还能使软件快速迭代,保证汽车空调控制器的产品质量,使汽车空调系统的性能更加稳定、可靠。

空压机远程控制系统的应用

文章介绍了包钢动供总厂空压站远程集控系统的组织架构、动力管网智能调控系统的应用情况。通过对空压机工艺性能的探索,研究出一种适用于空压机远程控制的自动调控系统。该控制系统在空压机的性能控制、防喘振控制以及回路解耦控制中的应用,可以使空压机在远程运行中更加稳定、安全。

基于BOOST双闭环控制的光伏空调MPPT算法

为利用光伏空调系统中太阳能电池板发出的电能,需要依据光伏阵列的输出特性,实时对光伏电池的工作点进行相应的调整,使之工作在最大功率输出状态,进而减少功率的损耗,提高能源利用率。本文在传统扰动观测法的基础上,以最大功率点对应电压作为空调系统前端升压电路的控制对象,实现光伏空调系统的最大功率点追踪控制。利用Matlab/Simulink搭建光伏空调仿真模型,模拟外界环境变化时光伏电池的输出情况,通过仿真分析验证基于BOOST双闭环控制的光伏空调MPPT算法的可靠性和准确性。

一种抑制永磁同步电机转速脉动的方法

在永磁同步电机驱动的单转子压缩机变频空调系统中,脉动并呈周期性的负载转矩使得永磁同步电机的转速也产生同周期的脉动。在低速运行时,速度脉动引起的整个系统框架的振动、高噪声等现象尤其明显,同时降低了系统的效率。本文在分析这类周期性扰动对系统速率稳定度的影响的基础上,基于重复控制原理的动态补偿方法提出了在永磁同步电机速度控制环上采用一种重复控制和PI控制相结合的控制方案,以抑制周期性扰动引起的转速脉动。该方案在稳态时采用重复控制加PI控制以获得较好的稳态性能,在非周期扰动时采用PI控制以获得良好的动态响应。仿真和实验结果证明了该控制方案的可行性、正确性并具有很强的工程实用意义。

重力梯度仪加速度计控制回路分析与设计

加速度计是旋转加速度计重力梯度仪的核心元件,梯度信号测量要求其加速度计具有高分辨率和低的噪声水平,这就需要对现有石英加速度计进行改进,通过表头抽真空,提高控制回路增益来抑制噪声,提高分辨率。抽真空后表头近似为无阻尼状态,其控制回路中需增加阻尼补偿的环节,避免系统在工作频段附近出现振荡;并且,对控制回路中的校正环节也进行了重新设计,加入积分环节,使系统对位置信号的稳态误差为零,大幅度提高工作频段的系统开环增益,从而有效地提高了系统的动态测量精度。

汽油发动机空燃比控制系统

对于化油器式发动机 ,为降低其排放污染 ,较为有效的措施是采用空燃比闭环控制加三元催化转换器。本系统采用 PIC单片机和模糊控制算法 ,依据 GB1 4761—1 999规定的 1 5工况法在桑塔纳、捷达、夏利、富康、奥拓几种轿车上对控制系统进行了实车实验 ,结果表明在稳定工况下空燃比被控制在理论值附近 ,尾气排放量在规定的限值以内 ,系统鲁棒性好 ,算法易于实现。