Adaptive wastegate control of combustion engines

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Electrical Engineering | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2013

Department

Automaatio- ja systeemitekniikan laitos

Major/Subject

Systeemitekniikka

Mcode

AS-74

Degree programme

Language

en

Pages

56

Series

Abstract

In this thesis the implementation of adaptive control methods for internal combustion engine waste gate control is investigated. The main targets are the marine internal combustion engines and the aim is to improve engine efficiency, reduce emissions and simplify the engine calibration process. First the mean value models for an internal combustion engine air path and engine dynamics are presented. The air path model is linearized, scaled and its order is reduced. In addition to a normal PID-controller adaptive control methods are presented. These include internal model control; feed forward those changes as a function of engine load and model reference adaptive control. The chosen control methods are implemented for the linearized and the nonlinear model and simulated with Simulink. Finally the performance of the control methods are analyzed and compared.

Tässä diplomityössä tutkitaan adaptiivisten ohjausmenetelmien käyttöä polttomoottorien hukkaportin ohjaukseen. Pääkohteena ovat laivojen polttomoottorit ja tavoitteena on parantaa moottorien suorituskykyä, vähentää päästöjä ja yksinkertaistaa moottorin kalibrointia. Aluksi työssä esitellään keskiarvoistetut mallit polttomoottorin ilmapolulle ja nopeuden dynamiikalle. Ilmapolun malli linearisoidaan, skaalataan ja sen kertalukua pienennetään hallitsevan navan approksimaatiolla. Normaalin PID-säätimen Isäksi työssä esitetään adaptiivisia ohjausmenetelmiä. Näitä ovat sisäisen mallin säätö, moottorin kuorman mukaan muuttuva myötäkytkentä ja adaptiivinen mallireferenssisäätö. Valitut ohjausmenetelmät toteutetaan lineaariselle ja epälineaariselle mallille ja niitä simuloidaan Simulink-ohjelmalla. Lopuksi ohjausmenetelmien toimintaa analysoidaan ja verrataan toisiinsa.

Description

Supervisor

Zenger, Kai

Thesis advisor

Varso, Joonas

Keywords

adaptive control, adaptiivinen säätö, internal combustion engine, polttomoottori, wastegate, hukkaportti, feedforward map, myötäkytketty kartta, internal model control, sisäisen mallin säätö, model reference adaptive control, adaptiivinen mallireferenssisäätö, PID, PID

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020122859448

Collections

[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC