توسعه مدل فرآیند درون سیلندری موتور بنزینی مجهز به سامانه زمان بندی متغیر دریچه هوا با استفاده از شبکه عصبی

استفاده از روشهای مدلمبنا در طراحی و توسعه محصولات قوای محرکه خودرو رو به گسترش است. بهره گیری از روشهای مدل مبنی در طراحی سامانههای کنترلی موتور، بهینه سازی و زینهبندی موتور و تحلیل حساسیت موتور، مستلزم در اختیار داشتن مدلهای دقیق و در عین حال سریع میباشد. در این مقاله، مدل فرآیند درون سیلندری موتور بنزینی تنفس طبیعی مجهز به سامانه زمانبندی متغیر پیوسته دریچه هوا با هدف استفاده در مدل مقدار میانگین توسعه یافته و نیز فرآیند زینه بندی مدل مبنای موتور توسعه داده شده است. مدل فرآیند درون سیلندری، مدل ترمو-سیالاتی استاتیکی است که با اخذ شرایط مرزی حاکم بر سیلندر، مقادیر شاخصهای عملکردی و آلایندگی سیکل موتور را پیش بینی مینماید. با توجه به زمان حل نسبتا بالای مدلهای ترمو-سیالاتی موتور، استفاده مستقیم از این مدلها در شبیهسازیهای کنترلی موتور - بواسطه زمان حل نسبتا بالا- ، پاسخگوی نیاز مدلسازی کنترلی نخواهد بود. از اینرو، ابتدا مدل ترمودینامیکی موتور در یک نرمافزار تجاری تحلیل سیکلهای موتورتوسعه داده شده و پس از صحه گذاری مدل مزبور، نتایج مدل در ازای ورودیهای مختلف در قالب داده های ورودی-خروجی آماده شده است. در ادامه مجموعه دادههای تولید شده، به یک شبکه عصبی چندلایه آموزش داده شده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل توسعهیافته با مقادیر تجربی نشان میدهد، مدل شبکه عصبی میتواند شاخصهای عملکردی و آلایندگی موتور در ازای ورودیهای مختلف در شرایط تمام بار و میانبار موتور را با دقت مناسب و در زمان بسیار کوتاه پیشبینی نماید و از اینرو میتواند در مدلهای مقدار میانگین توسعه یافته و نیز زینه بندی مدل مبنا مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

مدل فرآیند درون سیلندری ، مدل مقدار میانگین توسعه یافته ، سامانه زمانبندی متغیر دریچه ، شبکه عصبی