[发明专利]基于振动加速度信号的FPLG稳定运行控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于振动加速度信号的FPLG稳定运行控制方法，其特征在于，包括如下流程步骤：

步骤S110：根据动子要满足的目标位移和启动频率，计算动子运动到目标位移所需要的目标拖动力，根据启动条件控制发动机点火启动；

步骤S120：实时采集启动后动子的振动加速度信号，计算描述缸内平均指示压力的平均位移；根据内燃机原理，平均指示压力可表示如下：

其中，V_h表示气缸总容积，p_i、p_i-1分别表示在i、i-1时刻的缸内压力，V_i、V_i-1表示在i、i-1时刻的缸内容积；

燃烧始点后峰值压力前的振动位移和缸内压力呈线性关系，则，描述IMEP的振动位移特征参数为：

其中，S_mean表示振动位移特征参数，S_i、S_i-1分别表示在i、i-1时刻缸体振动位移；

结合振动位移和振动加速度的二次微分关系，可得描述IMEP的平均位移为：

其中，S₁表示振动测量时段第一时刻的位移，v₁表示振动测量时段第一时刻的速度，a_k表示第k时刻的振动加速度，n为选取段振动加速度的时刻的总点数，i,j,k∈(1,2,...,n)；

步骤S130：根据平均位移与平均指示压力以及平均指示压力与发电量的线性关系计算一次冲程的目标发电量，根据目标发电量控制发电机端电压，进而控制输出电流满足发电需求，实现FPLG稳定运行。

2.根据权利要求1所述的基于振动加速度信号的FPLG稳定运行控制方法，其特征在于，所述步骤S110具体包括：

设动子先向左拖动，计算动子从行程中部运动到目标位移需要的拖动力F_左，根据F_左拖动动子运动，判断第一个拖动半冲程动子能否达到目标位移，若没有达到，则进行下一个冲程的拖动；

若达到目标位移，则记录过程所用时间，计算该冲程动子运动频率，并和启动频率对比，若不满足启动频率，则继续下个冲程的拖动；若满足，则控制系统控制发动机点火燃烧，启动完成。

3.根据权利要求2所述的基于振动加速度信号的FPLG稳定运行控制方法，其特征在于：

当目标位移和运动频率都不能满足启动条件时，则计算从左侧止点到右侧目标位移需要的拖动力F_右，反馈给控制系统，并控制电机提供向右的拖动力F_右，若该过程动子所能达到的右侧止点位置不满足目标位移时，进行第三次拖动；

若右侧止点位置满足目标位移，计算该冲程的动子运动频率是否满足启动频率，若不满足，则进行第三次拖动，若满足，则控制系统控制发动机点火燃烧，启动完成。

4.根据权利要求1所述的基于振动加速度信号的FPLG稳定运行控制方法，其特征在于，所述步骤S120包括：

根据平均指示压力，结合燃烧始点后峰值压力前的振动位移和缸内压力线性关系，计算描述IMEP的振动位移；再结合振动位移和振动加速度的二次微分关系，可得描述IMEP的平均位移。