طراحی کنترل کننده غیرخطی دیجیتال برای فرایند گرم شدن واکنشگر شیمیایی یک موتور اشتعال جرقه ای

این مقاله، روش جدیدی را برای کنترل مد لغزشی گسسته، مبتنی بر مدل، برای استارت سرد یک موتور اشتعال جرقه ای با در نظر گرفتن اثرات دینامیک غیرخطی، عدم قطعیت مدل سازی و پیکربندی های سوییچ چندگانه دینامیک را ارایه می دهد. الگوریتم کنترل با مساله تثبیت و ردیابی سرعت میل لنگ، نسبت هوا به سوخت و دمای کاتالیزور در حالت استارت سرد سروکار دارد. برای این منظور، یک تابع لغزش منحصر به فرد به هر مساله ردیابی اختصاص داده شده که متعاقبا در ساخت تابع لیاپانوف مرتبط استفاده می شود. سرعت میل لنگ با استفاده از نرخ جریان جرم هوا در راهگاه ورودی با در نظر گرفتن معادلات دینامیکی مرتبط که جریان جرم هوا را توصیف می کنند، تنظیم می شود. برای اطمینان از کنترل دقیق نسبت هوا به سوخت، مدل کنترل لغزشی با در نظر گرفتن نرخ جریان جرم هوا محاسبه است که منجر به عبارات غیر خطی می شود که متعاقبا در محاسبه نرخ جریان جرم سوخت مناسب به کار می روند. تثبیت دمای کاتالیزور از طریق تعریف ورودی کنترلی مجازی مربوط به زاویه جرقه انجام می شود. از آنجایی که دمای کاتالیزور با استفاده از عبارات ریاضی لگاریتمی توصیف می شود، مراحل اضافی باید برای اطمینان از امکان سنجی الگوریتم کنترل در شرایط عملیاتی مختلف در نظر گرفته شود. کنترل طراحی شده به صورت عددی در مدل ریاضی معتبر موتور تویوتا 2AZ-FE اعمال شد تا کارایی و دقت عملکرد بازخورد را ارایه دهد.