[发明专利]一种割草机汽油发动机空燃比自动调节方法

摘要

本发明公开了一种割草机汽油发动机空燃比自动调节方法。以割草机汽油发动机空燃比动力学模型为基础，计算与空燃比目标值对应的状态向量稳态目标值和发动机喷油量稳态目标值，结合状态空间模型极点配置技术，设计空燃比自动调节控制器。本发明的最重要的特征是在汽油发动机偏离空燃比目标值时能实现空燃比的自动调节控制，使汽油发动机在稳态和瞬态运行时都能尽可能将空燃比保持在理论目标值处，提高了燃油效率，减少了CO、NO_X等有害气体的排放，极大地提高汽油发动机系统运行的控制水平。

主权项

1.一种割草机汽油发动机空燃比自动调节方法，其特征是，包括如下具体步骤：1)根据状态向量以及割草机汽油发动机在t时刻的喷油量和空燃比，建立割草机汽油发动机的空燃比与喷油量的连续时间三阶动力学模型；2)根据割草机汽油发动机的空燃比控制的目标值，定义状态向量的稳态目标值；3)定义割草机汽油发动机喷油量的稳态目标值；4)根据步骤1)、2)和3)得到一个等价的空燃比与喷油量的连续时间三阶动力学模型；5)给定步骤4)中等阶的空燃比与喷油量的连续时间三阶动力学模型一组期望闭环极点，并定义割草机汽油发动机在t时刻喷油量的一个自动调节控制器；6)在线测量割草机汽油发动机的实际空燃比值，根据步骤5)实时计算割草机汽油发动机的喷油量，根据喷油量的计算结果实时调整进入割草机汽油发动机气缸内的喷油量，如此周而复始，实现割草机汽油发动机空燃比对控制的目标值的自动调节；在步骤1)中，建立割草机汽油发动机的空燃比与喷油量的连续时间三阶动力学扰动模型，参见式(1)：其中，符号t是式(1)的时间变量；u(t)为发动机在t时刻的喷油量；y(t)为发动机在t时刻的空燃比；列向量x(t)＝[x1(t)；x2(t)；x3(t)]称为状态向量；矩阵A∈R3×3，B∈R3×1和C∈R1×3分别称为状态矩阵、控制矩阵和输出矩阵；在步骤2)中，根据割草机汽油发动机的空燃比控制的目标值为yr，定义状态向量的稳态目标值xr，参见式(2)：yr＝Cxr     (2)；在步骤3)中，定义割草机汽油发动机喷油量的稳态目标值ur，参见式(3)：ur＝‑(BTB)‑1BTAxr     (3)其中，符号T表示矩阵的转置。