偉世通使用NI LabVIEW控制設計和仿真模塊簡化汽車動力總成控制

　　通過使用LabVIEW控制設計和仿真模塊，時間連續(xù)的TIVCT發(fā)動機模型將一種靜態(tài)的典型燃燒過程特征方程與描述驅(qū)動器和進氣歧管的微分方程結合，以得到一種動態(tài)模型。

　　最后得到的非線性TIVCT發(fā)動機模型具有多路輸入、多路輸出(Multiple input, multiple output, MIMO)的特性。通過操縱每一個輸入變量，其輸入輸出關系出了明顯的交叉作用。在此控制應用中，使用LabVIEW將系統(tǒng)設定于特定的工作點，將非線性的發(fā)動機模型線性化，從而開發(fā)了一種線性的模型。

　　使用LabVIEW前面板進行交互仿真

　　使用LabVIEW中的線性二次型調(diào)節(jié)器(LQR)設計了一種先進的優(yōu)化控制器。功能上，此控制器完成兩個目標：最小化偏移和實現(xiàn)校準器的作用。在有外界干擾的情況下，通過引入循環(huán)內(nèi)積分可消除穩(wěn)態(tài)誤差，從而達到上述控制器的設計目標。

　　為了定義性能指標，并最小化輸出誤差和輸出變化率，使用LabVIEW基于連續(xù)時域系統(tǒng)的最優(yōu)化對理論對TIVCT發(fā)動機進行狀態(tài)反饋和參考點追蹤，并通過該工具來獲得預期的增益。

　　本地控制器和線性模型在LabVIEW中搭建和仿真。在最小化制動油耗率(BSFC)和平均指示壓力變動系數(shù)(COVIMEP)的同時，系統(tǒng)通過與設定值相關的一個準確的穩(wěn)態(tài)值來追蹤發(fā)動機扭矩。

　　將Q和R兩個調(diào)諧變量置于前面板，可以保證對控制器直觀的檢測并進行在線調(diào)整，這也充分利用了LabVIEW交互仿真的特點。

　　為了可以輕松地將仿真轉(zhuǎn)移到計算機硬件中以便最終應用，通常會將模型和控制器應用到離散時間系統(tǒng)中。離散控制器可以從連續(xù)控制器中衍生，也可以直接在離散時間系統(tǒng)中使用同樣的線性二次型調(diào)節(jié)器VI重新設計。

　　由于模型是非線性的，在某個工作點產(chǎn)生預期響應的理想增益參數(shù)也許并不能在另外的工作點產(chǎn)生同樣令人滿意的響應。

　　因此，需要通過在非線性模型的不同的工作范圍中使用相應的理想增益參數(shù)來實現(xiàn)增益調(diào)度。通過前面板完成參數(shù)的交互調(diào)整，以使增益調(diào)諧的過程合理化。