電子主機供油單元智能控制方法研究范文

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摘要:為提升傳統(tǒng)供油單元控制方法的控制精度，提出一種嵌入式系統(tǒng)下電子主機供油單元智能控制方法。基于供油單元啟動邏輯，確定供油單元啟動基本流程；依托輕油控制邏輯、重油控制邏輯、重油換輕油控制邏輯以及油泵其他控制邏輯的執(zhí)行，實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)下的電子主機供油單元智能控制。試驗數(shù)據(jù)表明，提出的供油單元智能控制方法較傳統(tǒng)方法，控制精準度提升27.25%，適合用于電子主機的供油單元控制。

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；電子主機；供油單元；智能控制

引言

傳統(tǒng)供油單元控制方法采用機械式控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對電子主機供油單元的控制，但控制精度完全取決于機械的加工精度，在嵌入式系統(tǒng)下進行電子主機的供油單元控制時，存在控制精度較低的不足[1]，為此提出嵌入式系統(tǒng)下電子主機供油單元智能控制方法。基于供油單元啟動邏輯，確定供油單元啟動基本流程；依托輕油控制邏輯、重油控制邏輯、重油換輕油控制邏輯以及油泵及其他控制邏輯的執(zhí)行，實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)下的電子主機供油單元智能控制。試驗數(shù)據(jù)表明，提出的供油單元智能控制方法具有較高的有效性。

1供油單元啟動邏輯

供油單元啟動邏輯是嵌入式系統(tǒng)下電子主機供油單元智能控制過程的啟動程序，供油單元啟動邏輯是在滿足初始化條件，基于混油桶低液位報警抑制，粘度報警抑制，低溫低壓報警抑制，泵出口低壓報警抑制判斷，將工作模式置于DO模式下，啟動供給泵，與傳統(tǒng)的供油單元控制方法相比，新增混油桶低液位報警抑制，粘度報警抑制，低溫低壓報警抑制，泵出口低壓報警抑制是判斷，混油桶低液位、粘度、溫度、油桶壓力、泵出口壓力的智能傳感機制，使其更有效的對主機供油單元進行控制，并對報警抑制設(shè)定合理的參數(shù)范圍[2]。在工作過程中，當監(jiān)控測得的油桶低液位、粘度、溫度、油桶壓力、泵出口壓力不滿足合理的參數(shù)范圍，將不予供油單元的的啟動。當油桶低液位、粘度、溫度、油桶壓力、泵出口壓力滿足于啟動要求，將工作模式置于DO模式下，DO模式是一種程序化自動控制模式，在DO模式下啟動供給泵。在啟動過程中，解除供給泵出口壓力報警抑制時，為了安全運行，需延時30s后再啟動循環(huán)泵，防止供給泵與循環(huán)泵產(chǎn)生渦流，在工作過程中傳感器獲得油桶低液位、粘度、溫度、油桶壓力、泵出口壓力不滿足運行參數(shù)的數(shù)據(jù)時，啟動聲光報警機制，中止啟動程序，當解除所有警報時，首先應(yīng)啟動輕油加熱程序，并且進入輕油邏輯控制程序，其供油單元啟動示意圖如圖1所示。

2電子主機供油單元智能控制邏輯

電子主機供油單元智能控制邏輯主要包括輕油控制邏輯、重油控制邏輯、重油換輕油控制邏輯、油泵控制邏輯、三通轉(zhuǎn)換閥的控制、自動排氣的控制、自動反沖洗過濾器的控制等多部分構(gòu)成。

2.1輕油控制邏輯

當進入DO工作模式后，首先確定溫差絕對值是否小于3℃，當溫差絕對值大于3℃時，進行溫度定值控制，若溫差絕對值小于3℃，需與輕油溫度報警值進行對比，使其控制輕油的溫差絕對值介于3℃，其控制方式依托輕油溫度控制電路實現(xiàn)，其輕油溫度控制電路如圖2所示。圖中利用GND輕油溫度傳感器，獲取溫差絕對值，通過PLC控制端，控制控溫電阻R_AO1與R_AO2，實現(xiàn)輕油的控制。

2.2重油控制邏輯

電子主機供油單元需能夠?qū)崿F(xiàn)對輕油與重油的供給，與輕油不同，重油的供給需嚴格控制重油供給粘度，重油供給粘度過大會造成蠔油軟件的損壞，若重油供給粘度較小，則不能保證有效的提供動力，為此在重流的控制邏輯中，首先需投入粘度計，并且按照加熱速率設(shè)置蒸汽閥開度，與輕油控制相同，控制蒸汽閥的開度是為了控制重油的溫度偏差絕對值，一般要求重油的溫度偏差絕對值應(yīng)不小于3℃，對于供給中油的粘度要求一般小于絕對值的0.5cSt，其重油控制邏輯程序如圖3所示。

2.3重油換輕油控制邏輯

當供給重油有滿足要求時，需將重油轉(zhuǎn)化為輕油，與輕油轉(zhuǎn)換為重油不同，重油轉(zhuǎn)化為輕油需要獨立的邏輯控制程序。首先應(yīng)將DO模式下的DO指令轉(zhuǎn)化為HFO指令，與DO指令不同，HFO指令更加適合于對多程序的控制，應(yīng)重油轉(zhuǎn)換輕油過程中，需對蒸汽閥門開度、溫度傳感器、粘度傳感器進行控制，為此采用HFO指令方式進行控制。控制過程中，首先確定輕油粘度，由于此時重油粘度遠遠大于輕油粘度，切粘度的控制滿足線性關(guān)系，如式（1）所示[3]：式中，i代表輕油實測粘度，e代表溫度絕對值范圍，w代表蒸汽閥門開度。當獲得輕油粘度后，根據(jù)輕油粘度對油桶壓力進行控制，粘度越大需要油桶供給壓力越大，反之輕油粘度越小，需要油桶供給壓力越小，油桶壓力滿足式（2）要求[4]：中，g代表溫度傳感器獲取的溫度，d代表外界大氣壓力，因油桶壓力受外界壓力影響，需對外界壓力進行檢測，c代表油桶形狀系數(shù)，因不同形狀對產(chǎn)生的壓力具有一定的影響。為了保證供油的基本范圍，需對泵出口壓力進行設(shè)置，其泵出口壓力滿足公式（3）所示式中，l代表出口泵的直徑，r代表出口泵的通徑長度，j代表出口泵的內(nèi)光滑系數(shù)，即出口泵直徑越小通徑越長內(nèi)壁越光滑，產(chǎn)生阻力小，出口泵壓力越大，反之越小。其重油換輕油有控制過程示意圖，如圖4所示。

2.4油泵及其他控制邏輯

油泵的控制是指燃油供給泵的自動控制，燃油供給泵是提供動力的核心裝置，一般電子主機供油單元是由多個燃油供給泵同時供給，針對多個燃油供給泵同時控制采用多任務(wù)形式，兼顧自動與手動同時進行控制，其控制流程圖如圖5所示。其中三通轉(zhuǎn)換閥的控制、自動排氣的控制、自動反沖洗過濾器的控制與油泵控制邏輯基本相似，本文不進行闡述，基于供油單元啟動邏輯，依托輕油控制邏輯、重油控制邏輯、重油換輕油控制邏輯以及油泵及其他控制邏輯的執(zhí)行，實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)下的電子主機供油單元智能控制。

3實例分析

利用不同的主機供油單元作為試驗對象，進行對主機供油單元的控制精度模擬試驗。對主機供油單元的不同需供油流量，以及殼體大小等供油壓力等參數(shù)進行模擬。為保證試驗的有效性，利用傳統(tǒng)的供油單元控制方法作為試驗對比對象，進行控制精度準確率模擬試驗，試驗過程中，利用2種不同的主機供油單元控制方法同時在仿真環(huán)境中進行工作，分析其控制方法的控制精度的變化。為保證數(shù)據(jù)處理的準確性，采用仿真試驗數(shù)據(jù)處理平臺，僅針對不同的主機供油單元控制方法，以及不同的供油流量進行控制精準度變化分析，進行統(tǒng)計分析得出試驗結(jié)果，其不同的控制方法控制精度試驗結(jié)果曲線如圖6所示。依據(jù)試驗曲線結(jié)果，對提出的嵌入式系統(tǒng)下電子主機供油單元智能控制方法，與傳統(tǒng)的供油單元控制方法的控制精準度進行算術(shù)加權(quán)處理，得出提出的嵌入式系統(tǒng)下電子主機供油單元智能控制方法較傳統(tǒng)方法，控制精準度提升27.25%，適合用于嵌入式系統(tǒng)下電子主機供油單元。

4結(jié)語

本文提出嵌入式系統(tǒng)下電子主機供油單元智能控制方法，基于供油單元啟動邏輯，依托輕油控制邏輯、重油控制邏輯、重油換輕油控制邏輯及油泵及其他控制邏輯的執(zhí)行，實現(xiàn)了本文研究。希望本文研究能夠為嵌入式系統(tǒng)下電子主機供油單元智能控制方法提供理論依據(jù)。

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作者：王娜娜 單位：鄭州信息科技職業(yè)學院