本發(fā)明涉及閥門控制，具體為一種vgt位置參數(shù)自學習方法。

背景技術：

1、vgt閥是渦輪增壓系統(tǒng)中的一個關鍵組件，傳統(tǒng)的閥門控制器只能憑借肉眼觀察和手動測試來實現(xiàn)角度調(diào)整，誤差較大，不能實現(xiàn)閥門角度的精準控制，早期，閥門控制器主要依賴人工肉眼觀察和手動測試來調(diào)整角度，這種方式完全依賴操作人員的經(jīng)驗和主觀判斷，不僅誤差極大，而且難以實現(xiàn)精準的閥門角度控制，由于無法準確地將閥門調(diào)整到合適的位置，導致渦輪增壓系統(tǒng)的工作效率低下，無法充分發(fā)揮其應有的性能，同時也增加了系統(tǒng)的能耗和損耗；

2、隨著技術的發(fā)展，現(xiàn)有技術中開始使用位置傳感器來實現(xiàn)閥門的精準控制，雖然在一定程度上提高了控制精度，但也帶來了新的問題，一方面，高精度的位置傳感器成本高昂，這大大增加了渦輪增壓系統(tǒng)的整體成本，使得產(chǎn)品在市場上的競爭力受到影響，另一方面，盡管采用了位置傳感器，但控制精準度仍然無法滿足日益提高的工業(yè)需求和復雜多變的工作環(huán)境要求；

3、在實際應用中，渦輪增壓系統(tǒng)需要應對各種各樣的工作條件，例如不同的環(huán)境溫度、電機的長時間運行以及系統(tǒng)負載的不斷變化等，然而，現(xiàn)有的閥門控制技術在面對這些復雜情況時表現(xiàn)出明顯的不足，在不同的環(huán)境溫度下，閥門的性能會受到很大影響，傳統(tǒng)技術無法根據(jù)溫度的變化自動調(diào)整控制參數(shù)，導致控制精度不穩(wěn)定，電機在長期運行過程中會出現(xiàn)性能衰退，而現(xiàn)有的技術無法有效地對電機老化進行補償，從而影響了閥門控制的準確性，此外，當系統(tǒng)負載發(fā)生變化時，現(xiàn)有的控制技術也難以快速、準確地調(diào)整閥門角度以適應新的工作狀態(tài)，為此，我們提出一種vgt位置參數(shù)自學習方法。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種vgt位置參數(shù)自學習方法。

2、以解決上述背景技術中提出的問題，本發(fā)明提供如下技術方案：一種vgt位置參數(shù)自學習方法，包括采用校準和線性化進行電機控制，控制閥門來回擺動在極限位置，并記錄每組極限位置傳感器對應電壓，所述vgt位置參數(shù)自學習方法具體步驟如下：

3、步驟一、初始校準，建立動態(tài)環(huán)境適應性補償機制，將占空比逐步增加電機電壓，同時記錄每個電壓下閥門的實際角度，生成電壓-角度曲線，同時啟動校準模式，將電壓占空比信號源設置為零輸出狀態(tài)；

4、步驟二、數(shù)據(jù)存儲，將校準數(shù)據(jù)存儲在控制器內(nèi)存中，供后續(xù)控制算法使用，并引入電機老化補償策略，設電機已使用時長為t，根據(jù)電機的歷史運行數(shù)據(jù)建立電機性能；

5、步驟三、線性化算法，基于校準數(shù)據(jù)，使用分段線性插值以及多項式擬合方法，計算電壓-角度公式，根據(jù)相鄰數(shù)據(jù)點計算區(qū)間直線段的斜率以及截距，并建立電壓與角度的數(shù)學模型；

6、步驟四、控制算法調(diào)整，在控制過程中，根據(jù)目標角度查找或計算對應電壓值，選擇分段線性插值，將電壓-角度曲線分成若干個小區(qū)間，在每個小區(qū)間內(nèi)使用直線段來近似表示電壓和角度之間的關系，并將其輸出到電機驅(qū)動器；

7、步驟五、定期校準，實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)運行情況，定期進行校準并記錄數(shù)據(jù)，校準的過程中，對新生成的數(shù)據(jù)與上次校準的數(shù)據(jù)進行比較和分析，同時更新電壓-角度曲線；

8、步驟六、模糊邏輯優(yōu)化步驟，引入評估指標，使用模糊邏輯算法對閥門響應時間、電機電流波動以及系統(tǒng)穩(wěn)定性進行綜合評估，并根據(jù)評估結果動態(tài)調(diào)整自學習的參數(shù)和策略。

9、作為本發(fā)明的進一步方案：所述步驟一中，建立動態(tài)環(huán)境適應性補償機制，環(huán)境溫度在[t1,t2]區(qū)間變化時，根據(jù)溫度變化率對電壓-角度曲線進行動態(tài)修正，設環(huán)境溫度為t，設修正函數(shù)為f(t)，則修正后的電壓-角度公式中的電壓值v調(diào)整為：

10、v'＝v+f(t)

11、其中，v為原始電壓值，v'為修正后的電壓值，修正函數(shù)公式如下：

12、f(t)＝k*(t-t0)2

13、其中，k為根據(jù)實驗而確定的系數(shù)，t0為參考溫度，同時控制不同環(huán)境下系統(tǒng)的控制精度。

14、作為本發(fā)明的進一步方案：所述步驟一中，將vgt系統(tǒng)連接到專用的校準設備在其運行的主控制系統(tǒng)中啟動校準模式，并確認系統(tǒng)處于穩(wěn)定的初始狀態(tài)，在系統(tǒng)準備就緒后，將電壓占空比信號源設置為零輸出狀態(tài)，同時在電機電壓增加的過程中采用高頻率的數(shù)據(jù)采集裝置實時監(jiān)測和記錄閥門的實際角度變化。

15、作為本發(fā)明的進一步方案：所述步驟二中，在完成初始校準并生成了準確的電壓-角度數(shù)據(jù)后，控制啟動數(shù)據(jù)存儲程序，將校準數(shù)據(jù)按照特定的數(shù)據(jù)結構進行組織和編碼，同時將結構化的數(shù)據(jù)依次寫入控制器的內(nèi)存中指定的存儲區(qū)域，在數(shù)據(jù)存儲的過程中，生成數(shù)據(jù)存儲日志文件，同時記錄每次數(shù)據(jù)存儲的時間、數(shù)據(jù)量以及存儲位置等關鍵信息。

16、作為本發(fā)明的進一步方案：所述步驟二中，引入電機老化補償策略，設電機已使用時長為t，根據(jù)電機的歷史運行數(shù)據(jù)建立電機性能衰退模型，在t變化時，對于電壓-角度公式中的系數(shù)進行如下調(diào)整：

17、a'＝a*g(t)

18、其中，g(t)為與時間相關函數(shù)，a為原電壓-角度的系數(shù)，a'為調(diào)整后的電壓-角度的系數(shù)。

19、作為本發(fā)明的進一步方案：所述步驟三中，選擇分段線性插值，將電壓-角度曲線分成若干個小區(qū)間，在每個小區(qū)間內(nèi)使用直線段表示電壓和角度之間的關系，根據(jù)兩個相鄰的數(shù)據(jù)點(電壓值和對應的角度值)，對每組區(qū)間直線段的斜率和截距進行測量，計算出該直線段的斜率和截距，則直線段的斜率計算公式為：

20、k＝(θ1-θ2)/(v1-v?2)

21、截距計算公式如下：

22、b＝θ1-k*v1

23、其中，設相鄰數(shù)據(jù)點的電壓分別為v1和v2，其所對應的角度分別為θ1和θ2。

24、作為本發(fā)明的進一步方案：所述步驟四中，在控制系統(tǒng)運行過程中，實時接收來自上層控制系統(tǒng)和用戶輸入的目標角度指令，目標角度包括發(fā)動機的運行工況、車速以及負載所計算出的閥門角度值，采用線性插值的方法建立模型，在已劃分完成的電壓-角度區(qū)間中，定位到目標角度所在區(qū)間，并根據(jù)區(qū)間的線性函數(shù)關系計算出對應的電壓值。

25、作為本發(fā)明的進一步方案：所述步驟五中，建立時間監(jiān)測模塊，用于記錄系統(tǒng)的運行時間，同時，實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)參數(shù)，并進行校準，完成校準后，將新的校準數(shù)據(jù)存儲到控制器內(nèi)存中，替換舊的校準數(shù)據(jù)，同時更新相關的數(shù)學模型和控制算法參數(shù)。

26、作為本發(fā)明的進一步方案：所述步驟六中，建立模糊邏輯系統(tǒng)的基本框架，確定評估指標的輸入變量，輸出變量以及模糊規(guī)則庫，將評估指標的值進行模糊化處理，利用模糊推理算法，根據(jù)輸入的模糊化后的評估指標值和模糊規(guī)則，推導出輸出變量的模糊值，對其處理后得出具體的數(shù)值調(diào)整量。

27、采用上述技術方案，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：

28、1、本發(fā)明通過逐步增加電壓，記錄閥門角度的變化，建立電壓與角度的對應關系，使得該過程能夠識別每個電機的特性，并生成精確的校準曲線，同時能夠消除電機個體差異，使得每個電機在相同電壓下具有一致的性能，而校準后的系統(tǒng)能夠減少因電機特性差異導致的角度波動，提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，通過軟件校準和線性化，可以在一定程度上減少對昂貴高精度傳感器的依賴，降低系統(tǒng)硬件成本，校準過程可以在系統(tǒng)安裝時或定期進行，無需復雜的實時反饋和調(diào)整，同時簡化了系統(tǒng)的維護工作；

29、2、本發(fā)明通過動態(tài)環(huán)境適應性補償機制能確保系統(tǒng)在[t1,t2]溫度區(qū)間變化時仍能精準控制閥門角度，根據(jù)溫度變化率實時修正電壓-角度曲線，有效克服傳統(tǒng)技術受環(huán)境溫度影響的弊端，并且引入電機老化補償策略，隨著電機使用時長的增加自動調(diào)整電壓-角度公式系數(shù)，保證長期使用后的控制準確性，實現(xiàn)了系統(tǒng)對不同運行階段電機的自適應精準控制，極大地提高了系統(tǒng)的全生命周期性能和穩(wěn)定性，通過對閥門響應時間、電機電流波動以及系統(tǒng)穩(wěn)定性等關鍵指標的綜合評估和動態(tài)調(diào)整，進一步提升了系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性，能夠根據(jù)評估結果實時調(diào)整自學習的參數(shù)和策略，使系統(tǒng)能夠自動適應不同的工作條件和運行狀態(tài)，始終保持在最佳的工作狀態(tài)。