一種柴油機輸出功率控制方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種柴油機輸出功率控制方法及裝置，該方法包括：基于柴油機總功率、當前檔位效率系數、當前檔位輔助功率和預設傳動效率，計算機車牽引功率；根據預設比例?積分?微分控制算法、機車牽引功率和預設輸出功率調節系數，計算當前檔位目標輸出功率；依據機車當前功率、預設調整時間和當前檔位目標輸出功率，計算柴油機調節功率；根據柴油機調節功率，調整機車當前功率至當前檔位目標輸出功率。基于上述公開的方法，可自動調節柴油機輸出功率，從而使柴油機工作在最佳狀態。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及柴油機控制
，尤其涉及一種柴油機輸出功率控制方法及裝置。
技術介紹
現在，隨著微機的快速發展，很多電傳動內燃機取消了油馬達勵磁系統，而改用雙備份的微機勵磁系統。由于柴油機各轉速對應著不同的噴油量基準值，因此可通過檢測柴油機控制盒采集的噴油量來判斷柴油機是否過載，進而可通過控制柴油機轉速上升或下降來實現主發電機功率增加或減小，達到機車啟動和調速性能的不斷提高的目的。但是，這種方案下存在如下問題：在柴油機轉速上升或下降過快時主發電機的電壓和電流波動比較大，容易出現游車或冒黑煙的現象。有鑒于此，現有的技術方案在對柴油機輸出功率進行調節時，不能使柴油機工作在最佳穩定狀態。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供柴油機輸出功率控制方法及裝置，以解決現有的技術方案在對柴油機輸出功率進行調節時，不能使柴油機工作在最佳穩定狀態的問題。技術方案如下：一種柴油機輸出功率控制方法，包括：基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助功率P1和預設傳動效率b，計算機車牽引功率P2；根據預設比例-積分-微分控制算法、所述機車牽引功率P2和預設輸出功率調節系數c，計算當前檔位目標輸出功率P3；依據機車當前功率P4、預設調整時間t和所述當前檔位目標輸出功率P3，計算柴油機調節功率根據所述柴油機調節功率P5，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3。優選的，所述基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助功率P1和預設傳動效率b，計算機車牽引功率P2，包括：基于所述柴油機總功率P和當前檔位效率系數a，計算當前檔位輸出功率P6＝P*a；根據所述當前檔位輸出功率P6和所述當前檔位輔助功率P1，計算發電機主發輸出功率P7＝P6-P1；依據所述發電機主發輸出功率P7和所述預設傳動效率b，計算所述機車牽引功率P2＝P7*b。優選的，所述根據預設比例-積分-微分控制算法、所述機車牽引功率P2和預設輸出功率調節系數c，計算當前檔位目標輸出功率P3，包括：確定當前采樣次數k的值為1，并設定第一調節值u(k-1)、第一偏差值e(k-1)和第二偏差值e(k-2)均為0；基于接收到的當前柴油機負載控制信號，獲取當前柴油機控制盒的噴油量c(k)；計算當前噴油量偏差值e(k)＝r-c(k)，其中，r為預設噴油量基準值；計算當前調節值u(k)＝u(k-1)+A*e(k)+B*e(k-1)+C*e(k-2)，其中，A、B、C均為預設偏差系數；將所述當前調節值u(k)確定為所述第一調節值u(k-1)，將所述第一偏差值e(k-1)確定為所述第二偏差值e(k-2)，并將所述當前噴油量偏差值e(k)確定為所述第一偏差值e(k-1)；判斷當前時刻是否在預設采樣時間內；若是，基于設定采樣間隔，將當前采樣次數k的值加1，并返回執行所述基于接收到的當前柴油機負載控制信號，獲取當前柴油機控制盒的噴油量c(k)，這一步驟；若否，根據所述當前調節值u(k)、所述機車牽引功率P2和所述預設輸出功率調節系數c，計算所述當前檔位目標輸出功率P3＝P2*(1-c)+P2*c*u(k)。優選的，所述根據所述柴油機調節功率P5，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3，包括：計算并判斷所述機車當前功率P4和所述當前檔位目標輸出功率P3的差值是否小于0；若是，以所述柴油機調節功率P5為單位時間增長功率，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3；若否，以所述柴油機調節功率P5為單位時間下降功率，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3。優選的，所述預設輸出功率調節系數c的取值范圍為0～1，具體為0.1；所述預設噴油量基準值r的取值范圍為0～1，具體為0.5。一種柴油機輸出功率控制裝置，包括：第一計算模塊、第二計算模塊、第三計算模塊和調整模塊；所述第一計算模塊，用于基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助功率P1和預設傳動效率b，計算機車牽引功率P2；所述第二計算模塊，用于根據預設比例-積分-微分控制算法、所述機車牽引功率P2和預設輸出功率調節系數c，計算當前檔位目標輸出功率P3；所述第三計算模塊，用于依據機車當前功率P4、預設調整時間t和所述當前檔位目標輸出功率P3，計算柴油機調節功率所述調整模塊，用于根據所述柴油機調節功率P5，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3。優選的，所述第一計算模塊包括：第一計算單元、第二計算單元和第三計算單元；所述第一計算單元，用于基于所述柴油機總功率P和當前檔位效率系數a，計算當前檔位輸出功率P6＝P*a；所述第二計算單元，用于根據所述當前檔位輸出功率P6和所述當前檔位輔助功率P1，計算發電機主發輸出功率P7＝P6-P1；所述第三計算單元，用于依據所述發電機主發輸出功率P7和所述預設傳動效率b，計算所述機車牽引功率P2＝P7*b。優選的，所述第二計算模塊包括：初始化單元、獲取單元、第四計算單元、第五計算單元、確定單元、第一判斷單元、執行單元和第六計算單元；所述初始化單元，用于確定當前采樣次數k的值為1，并設定第一調節值u(k-1)、第一偏差值e(k-1)和第二偏差值e(k-2)均為0；所述獲取單元，用于基于接收到的當前柴油機負載控制信號，獲取當前柴油機控制盒的噴油量c(k)；所述第四計算單元，用于計算當前噴油量偏差值e(k)＝r-c(k)，其中，r為預設噴油量基準值；所述第五計算單元，用于計算當前調節值u(k)＝u(k-1)+A*e(k)+B*e(k-1)+C*e(k-2)，其中，A、B、C均為預設偏差系數；所述確定單元，用于將所述當前調節值u(k)確定為所述第一調節值u(k-1)，將所述第一偏差值e(k-1)確定為所述第二偏差值e(k-2)，并將所述當前噴油量偏差值e(k)確定為所述第一偏差值e(k-1)；所述第一判斷單元，用于判斷當前時刻是否在預設采樣時間內；若是，觸發所述執行單元；若否，觸發所述第六計算單元；所述執行單元，用于基于設定采樣間隔，將當前采樣次數k的值加1，并觸發所述獲取單元；所述第六計算單元，用于根據所述當前調節值u(k)、所述機車牽引功率P2和所述預設輸出功率調節系數c，計算所述當前檔位目標輸出功率P3＝P2*(1-c)+P2*c*u(k)。優選的，所述調整模塊包括：計算判斷單元、第一調整單元和第二調整單元；所述計算判斷單元，用于計算并判斷所述機車當前功率P4和所述當前檔位目標輸出功率P3的差值是否小于0；若是，觸發所述第一調整單元；若否，觸發所述第二調整單元；所述第一調整單元，用于以所述柴油機調節功率P5為單位時間增長功率，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3；所述第二調整單元，用于以所述柴油機調節功率P5為單位時間下降功率，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3。相較與現有技術，本專利技術實現的有益效果為：以上本專利技術所提供的一種柴油機輸出功率控制方法及裝置，該方法包括：基于柴油機總功率、當前檔位效率系數、當前檔位輔助功率和預設傳動效率，計算機車牽引功率；根據預設比例-積分-微分控制算法、機車牽引功率和預設輸出功率調節系數，計算當前檔位目標輸出功率；依據機車當前功率、預設調整時間和當前檔位目標輸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種柴油機輸出功率控制方法，其特征在于，包括：基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助功率P1和預設傳動效率b，計算機車牽引功率P2；根據預設比例?積分?微分控制算法、所述機車牽引功率P2和預設輸出功率調節系數c，計算當前檔位目標輸出功率P3；依據機車當前功率P4、預設調整時間t和所述當前檔位目標輸出功率P3，計算柴油機調節功率根據所述柴油機調節功率P5，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3。

【技術特征摘要】
1.一種柴油機輸出功率控制方法，其特征在于，包括：基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助功率P1和預設傳動效率b，計算機車牽引功率P2；根據預設比例-積分-微分控制算法、所述機車牽引功率P2和預設輸出功率調節系數c，計算當前檔位目標輸出功率P3；依據機車當前功率P4、預設調整時間t和所述當前檔位目標輸出功率P3，計算柴油機調節功率根據所述柴油機調節功率P5，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于柴油機總功率P、當前檔位效率系數a、當前檔位輔助功率P1和預設傳動效率b，計算機車牽引功率P2，包括：基于所述柴油機總功率P和當前檔位效率系數a，計算當前檔位輸出功率P6＝P*a；根據所述當前檔位輸出功率P6和所述當前檔位輔助功率P1，計算發電機主發輸出功率P7＝P6-P1；依據所述發電機主發輸出功率P7和所述預設傳動效率b，計算所述機車牽引功率P2＝P7*b。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據預設比例-積分-微分控制算法、所述機車牽引功率P2和預設輸出功率調節系數c，計算當前檔位目標輸出功率P3，包括：確定當前采樣次數k的值為1，并設定第一調節值u(k-1)、第一偏差值e(k-1)和第二偏差值e(k-2)均為0；基于接收到的當前柴油機負載控制信號，獲取當前柴油機控制盒的噴油量c(k)；計算當前噴油量偏差值e(k)＝r-c(k)，其中，r為預設噴油量基準值；計算當前調節值u(k)＝u(k-1)+A*e(k)+B*e(k-1)+C*e(k-2)，其中，A、B、C均為預設偏差系數；將所述當前調節值u(k)確定為所述第一調節值u(k-1)，將所述第一偏差值e(k-1)確定為所述第二偏差值e(k-2)，并將所述當前噴油量偏差值e(k)確定為所述第一偏差值e(k-1)；判斷當前時刻是否在預設采樣時間內；若是，基于設定采樣間隔，將當前采樣次數k的值加1，并返回執行所述基于接收到的當前柴油機負載控制信號，獲取當前柴油機控制盒的噴油量c(k)，這一步驟；若否，根據所述當前調節值u(k)、所述機車牽引功率P2和所述預設輸出功率調節系數c，計算所述當前檔位目標輸出功率P3＝P2*(1-c)+P2*c*u(k)。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述柴油機調節功率P5，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3，包括：計算并判斷所述機車當前功率P4和所述當前檔位目標輸出功率P3的差值是否小于0；若是，以所述柴油機調節功率P5為單位時間增長功率，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3；若否，以所述柴油機調節功率P5為單位時間下降功率，調整所述機車當前功率P4至所述當前檔位目標輸出功率P3。5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述預設輸出功率調節系數c的取值范圍為0～1，具體為0.1；所述預設噴油量基準值r的取值范圍為0～1，具體為0.5。6.一種柴油機輸出功率控制裝置，其特征在于，包括：第一計算模塊、第二計算模塊、第三計算模塊和調整模...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鮑睿，張東方，李瑋斌，郜永濤，吳柏華，劉晨勇，代宏澤，
申請(專利權)人：株洲中車時代電氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43