一种参数整定方法、自整定设备、存储介质及控制器
本发明属于发动机控制技术领域，尤其涉及一种参数整定方法、自整定设备、存储介质及控制器；用于可变气门正时VVT（Variable Valve Timing）系统气门位置控制比例积分微分PID（Proportional、Integral、Derivative）参数的自整定；其第五参数处理步骤/单元以PID参数替换发动机气门正时控制系统的标定量，根据PID控制的超调量与绝对平均误差的加权值解算得到的适应度集合（555）来优化参数，并得到优化后参数矢量对应的整定值（599）；其第三工况模拟步骤（300）和第一数据激励步骤（100）完善了数据模拟和遍历过程，为差分进化过程的第一参数集（101）及模型的选择、变异和/或交叉操作提供支持，可替代物理试验并获得发动机或车辆（900）在目标工况下优化的PID参数。
发明专利
CN202311569994.4
2023-11-23
CN117569937A
2024-02-20
F02D41/14(2006.01)
联合汽车电子有限公司
包松杰;李兵洋;刁玉辉
201206 上海市浦东新区榕桥路555号
上海浦一知识产权代理有限公司
王关根
上海;31
1.一种参数整定方法，用于发动机气门正时控制，其特征在于包括第五参数处理步骤（500）；所述第五参数处理步骤（500）获取第一种群数据（110）Group；并以所述第一种群数据（110）Group中第n个参数矢量替换比例积分微分控制即PID控制对应的标定量；再根据目标位置数组SP[]对应的时间戳，实时修改所述目标位置数组SP[]中的目标位置；所述目标位置为发动机气门正时系统的目标进排气位置图Map的参数；同时，记录正时系统VVT的实际位置并存入实际位置数组RPn[]；根据所述PID控制的超调量与绝对平均误差的加权值解算所述目标位置数组SP[]及所述实际位置数组RPn[]的适应度集合（555）；再以所述适应度集合（555）最小元素对应个体的所述参数矢量作为整定值（599）输出。 2.如权利要求1的所述参数整定方法，其中：所述第一种群数据（110）的所述参数矢量包括M个PID参数矢量，M为正整数；所述第n个所述参数矢量包括第一比例参数（111）kpn、第二积分参数（112）kin和第三微分参数（113）kdn至少之一。 3.如权利要求1或2的所述参数整定方法，还包括第三工况模拟步骤（300）；所述第三工况模拟步骤（300）调整发动机或车辆（900）运行状态，并使所述发动机或车辆（900）运行在目标工况下；所述目标工况用于模拟所述发动机气门正时系统的进排气位置。 4.如权利要求3的所述参数整定方法，其中：通过调整所述发动机或车辆（900）的台架、测功机的转速和/或扭矩来调整所述目标工况。 5.如权利要求1、2或4中任一项的所述参数整定方法，还包括第一数据激励步骤（100）；所述第一数据激励步骤（100）模拟所述发动机或车辆（900）的所述目标工况，所述目标工况信息包括所述发动机气门正时系统的目标进排气位置图Map对应的坐标。 6.如权利要求5的所述参数整定方法，其中：所述第一数据激励步骤（100）还获取所述参数矢量的边界条件；所述边界条件包括所述第一比例参数（111）kpn、所述第二积分参数（112）kin和所述第三微分参数（113）kdn各自的上下限集合KP、KI、KD。 7.如权利要求6的所述参数整定方法，其中：所述第一数据激励步骤（100）还获取差分进化过程的第一参数集（101）；所述第一参数集（101）的元素包括所述第一种群数据（110）Group大小M的优化值OptM，最大迭代次数imax、变异因子F、交叉概率CR和/或超调量权重f；所述第一参数集（101）用以改进所述整定值（599）差分进化的迭代过程。 8.如权利要求6的所述参数整定方法，其中：如所述迭代过程尚未达到所述最大迭代次数imax，则对所述差分进化过程实施选择、变异和/或交叉操作，使种群进化至下一代并重复执行所述第五参数处理步骤（500）直至达到所述最大迭代次数imax。 9.一种自整定设备（600），用于发动机气门正时控制参数优化，包括第五参数处理单元（650）；所述第五参数处理单元（650）获取第一种群数据（110）Group；以所述第一种群数据（110）Group中第n个参数矢量替换比例积分微分控制即PID控制对应的标定量；根据目标位置数组SP[]对应的时间戳，实时修改所述目标位置数组SP[]中的目标位置，所述目标位置为发动机气门正时系统的目标进排气位置图Map的参数；同时，记录正时系统VVT的实际位置并存入实际位置数组RPn[]；根据所述PID控制的超调量与绝对平均误差的加权值解算所述目标位置数组SP[]及所述实际位置数组RPn[]的适应度集合（555），再以所述适应度集合（555）最小元素对应个体的所述参数矢量作为整定值（599）输出。 10.如权利要求9的所述自整定设备（600），其中：所述第一种群数据（110）的所述参数矢量包括M个PID参数矢量，M为正整数；所述第n个所述参数矢量包括第一比例参数（111）kpn、第二积分参数（112）kin和第三微分参数（113）kdn至少之一。 11.如权利要求9或10的所述自整定设备（600），还包括第三工况模拟单元（630）；所述第三工况模拟单元（630）调整发动机或车辆（900）运行状态，并使所述发动机或车辆（900）运行在目标工况下；所述目标工况用于模拟所述发动机气门正时系统的进排气位置；其中：通过调整所述发动机或车辆（900）的台架、测功机的转速和/或扭矩来调整所述目标工况。 12.如权利要求11的所述自整定设备（600），还包括第一数据激励单元（610）；所述第一数据激励单元（610）模拟所述发动机或车辆（900）的所述目标工况，所述目标工况信息包括所述发动机气门正时系统的目标进排气位置图Map对应的坐标；其中，所述第一数据激励单元（610）还获取所述参数矢量的边界条件；所述边界条件包括所述第一比例参数（111）kpn、所述第二积分参数（112）kin和所述第三微分参数（113）kdn各自的上下限集合KP、KI、KD。 13.如权利要求12的所述自整定设备（600），其中：所述第一数据激励单元（610）还获取差分进化过程的第一参数集（101）；所述第一参数集（101）的元素包括所述第一种群数据（110）Group大小M的优化值OptM，最大迭代次数imax、变异因子F、交叉概率CR和/或超调量权重f；所述第一参数集（101）用以改进所述整定值（599）差分进化的迭代过程；如所述迭代过程尚未达到所述最大迭代次数imax，则对所述差分进化过程实施选择、变异和/或交叉操作，使种群进化至下一代并重复执行所述第五参数处理单元（650）直至达到所述最大迭代次数imax。 14.一种计算机存储介质（903），包括用于存储计算机程序的存储介质本体；所述计算机程序在被微处理器执行时，实现如权利要求1至8任一项的所述参数整定方法。 15.一种控制器（901），包括如权利要求9至13任一项的所述自整定设备（600）和/或如权利要求14任一项所述的计算机存储介质（903）。