偉世通使用NI LabVIEW控制設(shè)計(jì)和仿真模塊簡化汽車動力總成控制

　　通過使用LabVIEW控制設(shè)計(jì)和仿真模塊，時間連續(xù)的TIVCT發(fā)動機(jī)模型將一種靜態(tài)的典型燃燒過程特征方程與描述驅(qū)動器和進(jìn)氣歧管的微分方程結(jié)合，以得到一種動態(tài)模型。

　　最后得到的非線性TIVCT發(fā)動機(jī)模型具有多路輸入、多路輸出(Multiple input, multiple output, MIMO)的特性。通過操縱每一個輸入變量，其輸入輸出關(guān)系出了明顯的交叉作用。在此控制應(yīng)用中，使用LabVIEW將系統(tǒng)設(shè)定于特定的工作點(diǎn)，將非線性的發(fā)動機(jī)模型線性化，從而開發(fā)了一種線性的模型。

　　使用LabVIEW前面板進(jìn)行交互仿真

　　使用LabVIEW中的線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR)設(shè)計(jì)了一種先進(jìn)的優(yōu)化控制器。功能上，此控制器完成兩個目標(biāo)：最小化偏移和實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)器的作用。在有外界干擾的情況下，通過引入循環(huán)內(nèi)積分可消除穩(wěn)態(tài)誤差，從而達(dá)到上述控制器的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

　　為了定義性能指標(biāo)，并最小化輸出誤差和輸出變化率，使用LabVIEW基于連續(xù)時域系統(tǒng)的最優(yōu)化對理論對TIVCT發(fā)動機(jī)進(jìn)行狀態(tài)反饋和參考點(diǎn)追蹤，并通過該工具來獲得預(yù)期的增益。

　　本地控制器和線性模型在LabVIEW中搭建和仿真。在最小化制動油耗率(BSFC)和平均指示壓力變動系數(shù)(COVIMEP)的同時，系統(tǒng)通過與設(shè)定值相關(guān)的一個準(zhǔn)確的穩(wěn)態(tài)值來追蹤發(fā)動機(jī)扭矩。

　　將Q和R兩個調(diào)諧變量置于前面板，可以保證對控制器直觀的檢測并進(jìn)行在線調(diào)整，這也充分利用了LabVIEW交互仿真的特點(diǎn)。

　　為了可以輕松地將仿真轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)硬件中以便最終應(yīng)用，通常會將模型和控制器應(yīng)用到離散時間系統(tǒng)中。離散控制器可以從連續(xù)控制器中衍生，也可以直接在離散時間系統(tǒng)中使用同樣的線性二次型調(diào)節(jié)器VI重新設(shè)計(jì)。

　　由于模型是非線性的，在某個工作點(diǎn)產(chǎn)生預(yù)期響應(yīng)的理想增益參數(shù)也許并不能在另外的工作點(diǎn)產(chǎn)生同樣令人滿意的響應(yīng)。

　　因此，需要通過在非線性模型的不同的工作范圍中使用相應(yīng)的理想增益參數(shù)來實(shí)現(xiàn)增益調(diào)度。通過前面板完成參數(shù)的交互調(diào)整，以使增益調(diào)諧的過程合理化。