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基于LS-SVM逆系统的汽油机瞬态空燃比复合控制研究
摘要
本文针对汽油机在瞬态工况下空燃比波动问题，提出了一种基于LS-SVM逆系统的汽油机瞬态空燃比复合控制策略。利用基于LS-SVM逆系统的控制方法，实现了对汽油机空燃比的复合控制。在实验室瞬态工况台架上进行了基于该方法的实验，实验结果表明该方法可以有效地控制汽油机空燃比的波动，具有较好的控制性能和适用性。
关键词：LS-SVM逆系统；汽油机；空燃比；复合控制
1.介绍
现代汽车在燃油经济性、排放控制等方面都有着很高的要求。为了满足这些要求，汽车厂商将智能控制作为汽车电子控制系统的基本技术之一。而瞬态工况下的空燃比控制是实现低排放高效燃油经济性的一个重要控制手段。
空燃比的波动直接影响到汽车燃油消耗和排放水平，常规PID控制方法对瞬态空燃比控制有一定的限制。为了解决这个问题，本文提出了一种基于LS-SVM逆系统的汽油机瞬态空燃比复合控制策略，以提高汽车的燃油经济性和降低排放水平。
2.理论基础
2.1LS-SVM逆系统
支持向量机（SVM）是一种基于结构风险最小化的分类器，主要应用于模式识别和回归分析。LS-SVM是SVM的改进，并使用二次规划的方法进行最优求解。这种方法的优点在于可以快速处理高维问题并且需要的存储空间较小。
由于原始的LS-SVM模型输出仅与输入相关，因此不能直接用于控制问题。因此，本文采用了LS-SVM逆系统的方法，将LS-SVM模型转化为一种逆模型，通过对该逆模型的控制和调节来实现对原先系统的复合控制。
2.2汽油机空燃比控制
汽油机在瞬态工况下的空燃比控制是非常复杂的，普通PID控制方法只能控制空燃比的基本变化趋势，对于燃油耗尽和突发故障等情况很难做到有效控制。因此，需要采用一些复合控制策略来提高控制精度。
通常，汽油机的空燃比控制方法主要有三种：闭环反馈控制、开环控制和基于预测的控制。其中基于预测的控制方法是目前被广泛研究的一种控制策略，其主要思想是利用先进的数据处理和计算技术对汽车及其环境的各种状态进行预测并制定相应的控制策略。
3.算法及实验
3.1LS-SVM逆系统
取所需输入和输出样本，使用LS-SVM构建逆系统，并使用交叉验证法确定参数。根据逆系统模型设计控制器，将逆模型转化为复合控制器。
3.2实验设计
实验采用了一辆现代轿车，通过在不同的加速度下，控制空燃比在设定值附近波动。同时，使用传感器采集汽车的运动状态和废气排放情况，并通过计算机处理汽车的加速度、转速、送料和空燃比等参数，以得到对空燃比的控制策略。
3.3实验结果分析
在实验中，使用了基于LS-SVM逆系统的汽油机瞬态空燃比复合控制策略。实验结果表明，该方法可以有效控制汽油机空燃比的波动，并具有较高的控制精度和适用性。
4.结论
本文提出了一种基于LS-SVM逆系统的汽油机瞬态空燃比复合控制策略。通过实验验证，该方法可以有效地控制汽油机空燃比的波动，并具有较好的控制性能和适用性。该方法可以为汽车制造商提供一种新的控制策略，以实现更好的燃油经济性和降低排放水平。