I. Tổng quan về các phương pháp điều khiển động cơ xăng
Phần này trình bày tổng quan về các phương pháp điều khiển động cơ xăng, tập trung vào việc tiết kiệm nhiên liệu. Các nghiên cứu trên thế giới và trong nước được phân tích, chỉ ra những vấn đề còn tồn tại và hướng nghiên cứu của luận án. Nghiên cứu điều khiển bám tối ưu mô-men được đề xuất như một giải pháp hiệu quả để giảm tiêu thụ nhiên liệu.
1.1. Các công trình nghiên cứu về điều khiển tiết kiệm nhiên liệu
Các công trình nghiên cứu trên thế giới về điều khiển tiết kiệm nhiên liệu cho động cơ xăng được tổng hợp. Các phương pháp như EFI, VVT, và Turbocharger được áp dụng rộng rãi. Tuy nhiên, việc áp dụng các thuật toán điều khiển hiện đại như LQIT và Kalman vẫn còn nhiều thách thức.
1.2. Các nghiên cứu trong nước
Tại Việt Nam, nghiên cứu về điều khiển tiết kiệm nhiên liệu cho động cơ xăng còn hạn chế. Các công trình chủ yếu tập trung vào việc cải tiến kỹ thuật và áp dụng công nghệ nước ngoài. Nghiên cứu điều khiển bám tối ưu mô-men được xem là hướng đi mới, mang tính ứng dụng cao.
II. Mô hình hóa và nhận dạng động cơ xăng
Chương này tập trung vào việc mô hình hóa và nhận dạng động cơ xăng. Các mô hình toán học được xây dựng để mô phỏng quá trình hoạt động của động cơ. Nhận dạng mô hình là bước quan trọng để đảm bảo độ chính xác của hệ thống điều khiển.
2.1. Chu trình công tác và mô hình hóa
Chu trình công tác của động cơ xăng được mô tả chi tiết. Các mô hình toán học được xây dựng để mô phỏng quá trình nạp, cháy và giãn nở. Mô hình hóa động cơ xăng là cơ sở để thiết kế các thuật toán điều khiển hiệu quả.
2.2. Nhận dạng mô hình động cơ xăng
Quá trình nhận dạng mô hình động cơ xăng được thực hiện thông qua các phương pháp như ARX và Kalman. Kết quả nhận dạng được so sánh với mô hình thực tế để đánh giá độ chính xác. Nhận dạng mô hình là yếu tố quyết định đến hiệu quả của hệ thống điều khiển.
III. Điều khiển mô men động cơ xăng bằng thuật toán LQIT tự chỉnh
Chương này trình bày phương pháp điều khiển mô-men động cơ xăng bằng thuật toán LQIT tự chỉnh. Thuật toán này được đề xuất để tối ưu hóa quá trình điều khiển, giảm thiểu tiêu thụ nhiên liệu. Bộ lọc Kalman được tích hợp để nâng cao độ chính xác của hệ thống.
3.1. Điều khiển LQIT trong miền liên tục và gián đoạn
Thuật toán LQIT được áp dụng trong cả miền liên tục và gián đoạn. Các kết quả mô phỏng cho thấy hiệu quả của phương pháp này trong việc ổn định tốc độ và bám mô-men cản. Điều khiển LQIT là giải pháp tối ưu cho hệ thống phi tuyến như động cơ xăng.
3.2. Tích hợp bộ lọc Kalman
Bộ lọc Kalman được sử dụng để quan sát trạng thái của động cơ xăng. Kết quả cho thấy việc tích hợp Kalman vào hệ thống điều khiển giúp nâng cao độ chính xác và ổn định của hệ thống. Bộ lọc Kalman là công cụ hiệu quả trong việc xử lý nhiễu và bất định của hệ thống.
IV. Thực nghiệm kiểm chứng chất lượng thuật toán
Chương này trình bày các kết quả thực nghiệm để kiểm chứng chất lượng của thuật toán LQIT tự chỉnh. Phương pháp HIL được sử dụng để mô phỏng thời gian thực. Kết quả thực nghiệm cho thấy hiệu quả của thuật toán trong việc giảm tiêu thụ nhiên liệu.
4.1. Phương pháp Hardware In The Loop HIL
Phương pháp HIL được sử dụng để mô phỏng thời gian thực hệ thống điều khiển. Các kết quả mô phỏng được so sánh với thực tế để đánh giá độ chính xác. HIL là công cụ hiệu quả trong việc kiểm chứng chất lượng của thuật toán điều khiển.
4.2. Kết quả thực nghiệm
Các kết quả thực nghiệm cho thấy thuật toán LQIT tự chỉnh có hiệu quả cao trong việc ổn định tốc độ và bám mô-men cản. Giảm tiêu thụ nhiên liệu là kết quả quan trọng của nghiên cứu này, khẳng định tính ứng dụng của phương pháp trong thực tế.
