基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的HCNG發(fā)動機(jī)點(diǎn)火控制研究.pdf

1、隨著我國汽車保有量的增加，汽車污染問題日益突出，資源枯竭的形勢也更加嚴(yán)峻，因此，探索研究清潔高效的汽車能源備受人們關(guān)注。天然氣摻氫(HCNG)是一種將天然氣和氫氣按一定比例混合的新型氣體燃料，該燃料充分利用了氫氣和天然氣兩種燃料的優(yōu)點(diǎn)，是能夠有效緩解能源危機(jī)以及汽車污染問題的車用燃料之一。
　　本文以HCNG發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的控制為背景，主要針對如何控制HCNG發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角的問題，采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方法進(jìn)行了理論研究、仿真分

2、析和試驗(yàn)驗(yàn)證，并設(shè)計(jì)了便攜式HCNG發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角生成裝置（簡稱“便攜裝置”），為臺架試驗(yàn)提供點(diǎn)火提前角的參考值。
　　對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和模糊控制進(jìn)行理論研究，并在BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法加以改進(jìn)，利用MATLAB軟件編輯改進(jìn)算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的程序。同時(shí)，將改進(jìn)算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型用于HCNG發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角的控制。通過與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練結(jié)果進(jìn)行對比，驗(yàn)證改進(jìn)算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的正確性和優(yōu)越性。
　　在研究神經(jīng)網(wǎng)

3、絡(luò)控制和模糊控制的基礎(chǔ)上，利用MATLAB軟件建立自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理系統(tǒng)(ANFIS)控制模型，選擇一定工況下HCNG發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角標(biāo)定試驗(yàn)的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本，實(shí)現(xiàn)HCNG發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提前角的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。通過對仿真結(jié)果進(jìn)行誤差分析，證明了本文的ANFIS模型滿足精度要求。
　　以MC9S12XS128單片機(jī)為主芯片，設(shè)計(jì)相應(yīng)的硬件電路，制作基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的“便攜裝置”。利用CodeWarrior IDE軟件，根據(jù)M

4、ATLAB軟件仿真時(shí)ANFIS模型的參數(shù)編輯程序，并通過BDM電路完成程序的下載和調(diào)試。調(diào)試完畢后，給“便攜裝置”輸入HCNG發(fā)動機(jī)某工況下的參數(shù)，它將輸出相應(yīng)的點(diǎn)火提前角。“便攜裝置”的輸出結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本吻合，證明了“便攜裝置”的正確性和穩(wěn)定性。
　　利用“便攜裝置”指導(dǎo)HCNG發(fā)動機(jī)最佳點(diǎn)火提前角的臺架試驗(yàn)。試驗(yàn)前，通過“便攜裝置”得到試驗(yàn)工況下點(diǎn)火提前角的參考值。試驗(yàn)時(shí)，選擇參考值附近的點(diǎn)火提前角(間隔1(°C)A)進(jìn)行