طراحی روش lqig‌ برای کنترل دریچه هدر یک موتور دیزل توربوشارژ برای افزایش توان خروجی موتور با استفاده از نتایج تجربی آزمایشگاه اتاق تست موتور

در این مقاله ابتدا با استفاده از مجموعه تست های صورت گرفته روی یک موتور دیزل توربوشارژ در اتاق تست موتور، یک مدل دقیق غیرخطی برای آن بدست آمده و حول چند نقطه ی کار خطی شده است. سپس، برای مدل خطی شده در تمام نقاط کار یک کنترل‌کننده ی گوسی انتگرالی مرتبه دوم خطی (lqig) که پارامترهای آن تابعی از سرعت موتور می باشد، طراحی و شبیه سازی شده است. در روش ارائه شده، می‌توان با کنترل دریچه هدر، میزان بوست تولیدی توسط توربوشارژر را در تمام دورهای موتور (بخصوص دورهای پایین و میانی) با دقت و سرعت بالایی کنترل نموده و در نتیجه توان و گشتاور تولیدی موتور را در این دورها بهبود بخشید. سیستم حلقه بسته در برابر نویز و عدم قطعیت مدل، شبیه سازی و ارزیابی گردید. نتایج ارزیابی نشان داد که این کنترل‌کننده در مقایسه با کنترل‌کننده های‌ pid و lqr عملکرد بهتری داشته و در برابر عدم قطعیت در مدلسازی و نویز مقاومت بالاتری دارد.

Designing of LQIG method for controlling the wastegate of a turbocharged diesel engine to increase engine output power using experimental results of engine test chamber laboratory

In this paper, first, using a test set on a turbocharged diesel engine in the engine test room, a nonlinear model is obtained and it is linearized around several operation points. Then, for the linear models, a linear quadratic integral Gaussian controller (LQIG) with variable parameters as function of engine speed is designed and simulated. In the proposed method, by controlling the wastegate, the boost produced by the turbocharger can be controlled at all engine speeds (especially the lower and middle speeds) with high performance response, thereby improving the output power and engine torque in all speeds. The closed loop control system is simulated and evaluated in the presence of noise and model uncertainty. The simulation results show the better performance and higher robustness in comparison with PID and LQR controllers.