توسعه کنترل کننده ترکیبی فازی PID مدل پایه برای کنترل دور موتور احتراق داخلی در ناحیه دور آرام

در این مقاله کنترل کننده ترکیبی فازی PID برای کنترل دور موتور احتراق داخلی خودرو در شرایط دور آرام با هدف دستیابی به عملکرد مناسب موتور و کاهش مصرف سوخت و آلایندگی ارائه شده است. برای استفاده از رویکرد کنترل مبتنی بر مدل ابتدا مدل پارامتری موتور در شرایط دور آرام توسعه داده شده است. این مدل سیگنال فرمان دریچه هوای کنارگذر و زاویه جرقه را به عنوان ورودی از واحد الکترونیکی خودرو دریافت کرده و دور موتور متناظر با آن را محاسبه می کند. ارزیابی رفتار مدل با استفاده از داده های موتور بنزینی XU۷-۱۷۶۱cc انجام شده است. میانگین خطای مدل توسعه یافته ۲.۳۳% و حداکثر خطای آن ۸% است. کنترل دور آرام موتور توسط دو کنترل کننده فازی و فازی تناسبی انتگرالی مشتقی انجام می شود. دو خروجی اصلی کنترلی زاویه جرقه و میزان بازشدگی دریچه هوای کنارگذر می باشند. کنترل دور تحت اعمال بارهای بر هم زننده خارجی از جمله سامانه خنک کننده، فرمان و دینام مورد شبیه سازی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که کنترل کننده طراحی شده عملکرد مناسب و مقاومی در مقابل بارهای خارجی دارد و به کاهش مصرف سوخت در شرایط دور آرام به میزان ۱۴.۴% نسبت به کنترل کننده فیدبک فیدفوروارد پیاده سازی شده در واحد کنترل الکترونیکی خودرو منجر می گردد.

Keywords:

internal combustion engine , engine model , idle speed control , fuzzy controller , PID controller. , موتور احتراق داخلی , مدل موتور , کنترل دور آرام , کنترل کننده فازی , کنترل کننده تناسبی انتگرالی مشتقی