摘要

涡轮增压技术是提高发动机动力性和经济性的主要途径之一,而传统废气涡轮增压在低速区间存在滞后性。电动增压技术能有效弥补涡轮增压技术不足,但增加了控制自由度,电复合增压控制策略是保证其性能的关键,为此提出一种基于模型预测控制的电复合柴油机进气控制策略。基于电动增压器数学物理方程,建立了离散预测控制模型和涡轮增压状态观测器与流量观测器;通过联合仿真平台,对控制策略和控制参数进行标定验证;对比不同工况下MPC控制与传统PID控制效果以及抗电源电压扰动能力。研究结果表明:基于所设计的观测器,控制算法能在不加装额外涡轮转速传感器的前提下,实现对进气压力的有效控制,最大稳态误差≤1%;能有效自适应正常工况下废气涡轮增压器的响应特性,提高低速响应,起步工况下5s内达到目标进气压比;与传统PID控制算法相比,具有更好抗干扰性和控制精度,动态误差降低42%。