内燃机系统建模与控制导论

 

本书在国外是内燃机及控制领域非常有影响的畅销书，书中内容大多来源于作者多年的教学实践和研究成果。本书从基本概念和被控对象的特性出发，全面系统地介绍了内燃机控制系统的基本结构、面向控制的内燃机系统平均值模型与离散事件建模原理，详细阐述了基于模型的内燃机控制系统设计、分析和优化方法，并引用了作者及其团队的研究成果和应用实例，内容具体翔实，深入浅出，分析透彻。 本书可作为高等学校车辆工程、动力机械及工程和控制科学与技术等专业硕士研究生和高年级本科生的教材，也可供从事内燃机控制系统研究、开发、匹配和标定等方面工作的高校教师、研究人员和企业工程技术人员参考。

译者序原书第2版序原书序第1章绪论111符号112内燃机控制系统4121发动机控制系统的关联性4122电控发动机的硬件和软件513点燃式发动机控制问题概述6131总论6132点燃式发动机的主要控制回路8133未来的发展914压燃式发动机控制问题概述11141总论11142柴油机的主要控制回路13143未来的发展1615本书的结构17第2章平均值模型1821引言1822因果图21221点燃式发动机22222柴油机2423空气系统26231储气室26232节气门的质量流量27233发动机的质量流量30234废气再循环32235增压器3424燃油系统45241引言45242湿壁动态46243气体混合与传输延迟5325机械系统55251转矩产生55252发动机转速64253旋转振动阻尼器6926热系统72261引言72262发动机废气焓73263排气歧管的热模型75264简化的热模型76265详细的热模型7727污染物的形成83271引言83272化学计量燃烧83273非化学计量燃烧84274点燃式发动机污染物的形成86275柴油机污染物的形成91276面向控制的NO模型9228污染物净化系统95目录●●●●●●●●●●内燃机系统建模与控制导论281引言95282三元催化转化器的基本原理97283三元催化转化器的建模9929柴油机污染物净化系统114第3章离散事件模型(DEM)12331DEM介绍124311何时需要DEM?124312燃烧的离散时间效应124313ECU的离散行为126314喷油和点火的DEM12832发动机系统重要的DEM130321平均转矩产生的DEM130322空气流量动态的DEM134323燃油流量动态的DEM136324CNG发动机回流动态的DEM144325残余气体动态的DEM146326排气系统的DEM14933基于缸内压力信息的DEM150331总论150332已燃质量分数的估计151333气缸充量估计153334压力波动引起的转矩变化156第4章发动机系统的控制15941引言159411总论159412软件结构161413发动机工作点162414发动机标定16442发动机爆燃166421自燃过程167422爆燃准则168423爆燃检测169424爆燃控制器17243空燃比控制174431前馈控制系统174432反馈控制：传统的方法179433反馈控制：H∞180434反馈控制：内模控制190435空燃比和发动机转速的多变量控制19944SCR系统的控制20445发动机热管理208451引言208452控制问题的形成209453前馈控制系统210454实验结果213附录218附录A建模基础与控制系统理论218A1动态系统的建模218A2系统描述和系统特性225A3模型不确定性230A4名义对象的控制系统设计233A5不确定对象的控制系统设计240A6控制器的离散化243A7控制器的实现251A71增益调度251A72抗积分饱和（Anti-Reset Windup）252A8进一步阅读252附录B实例研究：怠速控制253B1怠速系统的建模253B11引言253B12系统结构254B13子系统描述257B2参数辨识和模型验证260B21静态特性261B22动态特性264B23模型参数的数值267B3线性系统描述269B4控制系统的设计与实现271附录C内燃机的燃烧与热力循环计算274C1燃料274C2热力循环275C21实际发动机循环276C22放热的近似278C23Vibe参数的变化：Csallner函数280参考文献283