B.SHIN Y.CHI M.KIM 【美】 P.DICKINSON J.PEKAR M.S.KO

模型预测控制（MPC）方法是1种基于系统的预测动态模型的控制方法。通过优化目标设置点的跟踪特性、执行器的移动速度及限值等各种要素，确定执行器的控制位置。目前，线性MPC已成功用于柴油机进气道的控制，然而大多数应用开发是针对仅有1组控制目标设置值的单一运行模式。实际上，单一运行模式并不能涵盖当前柴油机的所有要求，这使线性MPC的实际应用更为复杂。在多模式运行中，线性化点的变化取决于各种运行模式下的目标设定点，所以基于MPC简单线性化在实际应用中是有限的。由于目标设置点不同，在特定运行模式的线性模型对于其他运行模式是无效的。此外，现代柴油机进气通道系统高度非线性化，需要大量的线性模型来充分显示，不只是发动机转速和负荷的全部运行点，还有不同运行模式下的全部特性。本研究利用MPC和部件层非线性补偿器的综合优势，开发了1种柴油机多模式运行进气系统的MPC方法，并在柴油机上进行了试验。新开发的非线性补偿器基于各个部件模型的动态实时转换。试验结果显示，该方法在多模型运行中的工作效果良好，在使用时无须特定模型的控制策略和标定。研究表明，在标定工作中，尤其是在不需要固定设置点的开发过程中，该方法具有明显的优势。

多模式运行;进气系统;监督模型预测控制;非线性补偿器

0 前言

模型预测控制（MPC）最初源于化学过程控制，具有数百个输入和输出。……