CN112282957B - 一种二冲程航空活塞发动机性能优化的热管理系统与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二冲程航空活塞发动机性能优化的热管理系统与方法，首先由温度传感器实时将温度信号传送至ECU中，ECU读取温度信号一方面将信号转换为温度传输给上位机，另一方面以信号作为参考，根据上位机对发动机设定的转速利用预先设定好的模糊控制算法输出控制决策，加热器、风机、舵机、喷油器、点火系统、节气门等执行器执行决策，最终形成一个闭环控制系统。本发明实现了装置加热与散热一体化，且引入ECU喷油点火的共同控制；再通过引入模糊控制，可以实现缸体温度快速稳定在设定值，总体上提高发动机的性能；本热管理系统亦可模拟发动机于无人机在实际飞行时的散热风速，便于分析发动机的工作状态。

Description

一种二冲程航空活塞发动机性能优化的热管理系统与方法
技术领域
本发明涉及航空发动机技术领域，具体为一种二冲程航空活塞发动机性能优化的热管理系统与方法。
背景技术
进入21世纪以来，随着无人机在各行各业越来越广泛的运用，无人机的动力问题也成了研究的焦点之一。目前无人机的动力来源大致分为两种：电动和油动。电能驱动的最大优势在于动能装置与质量小，体积小，控制系统相对简单，相对应的电动无人机也趋于小微型化。由于储能装置发展的限制，目前市面上的小型电动无人机普遍存在续航时间少的问题。一方面在商业上要想长时间使用只能频繁更换电池；另一方面在诸如电力巡检、防险救灾、军事应用等对无人机续航能力需求较高的场合就不太适用了。
为此，在上述强调无人机续航能力的场合，燃油驱动变成了首选。而相对于广泛应用于汽车领域的四冲程活塞发动机来说，二冲程活塞发动机兼具费用低廉、构造简单、质量小、功率大等优点，能够很好的运用于小型的无人机上。
考虑到在航空领域燃油需选用航空煤油。所以二冲程活塞发动机在温度控制上就有了更高的要求。首先相较于以汽油作为燃料来说，相同条件下航空煤油的雾化效果会差很多；其次二冲程航空活塞发动机为了实现重量轻的效果，整个气缸外壳都采用铝材料制成，其材料的承压系数很难达到航空煤油压燃的阈值，故大多二冲程发动机都采用火花塞点燃的方式启动的。
因此对于喷油方式为进气道喷射的发动机而言，常温下是无法启动的，需要对整个发动机缸体进行加热从而提高煤油的雾化效果，最终才能顺利启动。
而在发动机启动完成后，在没有外界条件影响下，缸体温度会急剧升高。当温度升高到一定值后，由于活塞、活塞环和缸体材料不同，受热膨胀系数不同，便会出现间隙影响燃烧室的密闭性，结果会导致转速下降；当缸体温度进一步提高，缸内温度到达材料的熔点的时候，便会发生融缸的现象，最终发动机损坏。因此需要对缸体进行充分的散热。
综上所述，温度是影响发动机性能的关键因素，良好的发动机温度管理可以保障发动机实现一个极佳的工况。但现目前航空二冲程活塞发动机仍在起步阶段，热管理系统相对来说较为原始，大多采用加热与散热装置分别为两套装置且均采用手动操控的方式，且会忽略ECU 喷油点火对缸体温度的影响，无法实现控制的精度和操作的准确度。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种加热散热迅速、可全程自动调节等特点的二冲程活塞发动机性能优化的热管理系统与方法，以解决在对二冲程航空活塞发动机通过温度管理实现性能优化的需求。技术方案如下：
一种二冲程航空活塞发动机性能优化的热管理系统，包括ECU、风机系统、流道系统、加热系统和舵机组；
所述风机系统包括风机和变频器，风机通过变频器连接到ECU，由变频器控制风速的大小；
所述流道系统包括分别对发动机两缸进行独立温度控制的两套结构相同的流道单元；所述流道单元包括散热流道和加热流道，散热流道和加热流道上端通过一个Y型管共同连接到风机的出风口，下端通过另一个Y型管合流吹至发动机缸体；两发动机缸体上分别设有温度传感器，温度传感器连接到ECU；
所述加热系统包括设置在加热流道内的加热管，加热管通过继电器连接到ECU，根据缸体温度由继电器独立控制加热管的打开与关断；
所述舵机组包括两缸风量控制舵机和两流道风量控制舵机；两缸风量控制舵机的阀片设置在风机出风口处，根据对比两缸采集到的温度，实时改变缸体对应的流道单元的进风量；两流道风量控制舵机的阀片设置于散热流道和加热流道上端的Y型管处，用于控制散热流道和加热流道的进风量；
ECU根据温度传感器的检测温度和上位机对发动机设定的转速，通过模糊控制对变频器的频率输出、继电器的关断、舵机的位置输出进行控制。
进一步的，所述ECU中设有模糊器、模糊推理机和解模糊器；
所述模糊器对输入量进行模糊量化处理，所述输入量为上位机中预设温度换算成的电压与温度传感器产生的电压信号作比较输出的电压差Ue，以及由实时电压差得到电压差变化量Uec；
所述模糊推理机根据预设的模糊规则制定模糊控制决策，并输出模糊决策；
所述解模糊模器将模糊决策转化为被控器件的控制信号从而实现对其自动控制，所述控制信号包括变频器的频率输出、继电器的关断、舵机的位置输出。
更进一步的，所述温度传感器采用RTD热电阻传感器，每两个为一组，对角安装于发动机缸体后部挨近曲轴箱的散热片位置。
更进一步的，还包括连接到ECU的喷油器、点火系统和节气门。
一种二冲程航空活塞发动机性能优化的热管理系统的管理方法，包括以下步骤：
S1：由温度传感器监测温度得到相应的实测电压，将上位机设定转速对应的温度转换为对应的设定电压，设定电压与实测电压相对比形成输入Ue；
S2：将当前时刻与上一时刻温度传感器电压相比较形成输入Uec；
S3：确定输出量y为：舵机控制、风机控制、加热管控制、节气门控制、喷油器控制；
S4：对输入量Ue、Uec和输出量y进行模糊量化处理；
S41：对输入量和输出量的状态进行描绘，使输入量和输出量大小以语言形式描述；
S42：将输入的精确量转换为模糊量：设定温差和温度变化率，输入基本论域，控制输出基本论域，再设定模糊子集论域；基本论域[a,b]到模糊子集论域[-n,n]的转换公式为：
Figure BDA0002771787570000031
S43：在上述离散化的精确量与表示模糊语言的模糊量之间建立关系，即确定论域中的每个元素对于各个模糊语言变量的隶属度；
S5：根据预设的糊控规则制定模糊控制决策，输出模糊决策；
S6：将模糊决策转化为具体可执行的精确决策，即被控器件的控制信号：用重心法将控制规则转化为具体的控制量化等级U，再通过以下公式得到实际的控制量：
Figure BDA0002771787570000032
其中，实际的控制量u的变化范围为[a,b]，量化等级为(-n,-n+1,…,0,…, n-1,n)
进一步的，所述S41中，取输入量和输出量的模糊集合分别为{NB,NM,NS,NO,PO,PS,PM,PB}和{NB,NM,NS,NO,PO,PS,PM,PB}；其中，NB表示负大，NM 表示负中，NS表示负小，NO表示负零，PO表示正零，PS表示正小，PM表示正中，PB表示正大；
所述S43中，精确量与模糊量之间的关系具体为：
(a)设目标温度为A，当前温度为B，对于输入量Ue的值模糊化如下：
NB:A<B,Ue≥C1
NM:A<B,C2≤Ue≤C1
NS:A<B,C3≤Ue≤C2
NO:A<B,0℃≤Ue≤C3
PO:A>B,0℃≤Ue≤C3
PS:A<B,C3≤Ue≤C2
PM:A>B,C2≤Ue≤C1
PB:A>B,Ue≥C1
其中C1，C2，C3为作为参考的温度值，且0℃<C3<C2<C1；
(b)对于输入量Uec的值模糊化如下：
NB:Uec≥-ΔC1
NM:-ΔC2≤Uec≤-ΔC1
NS:-ΔC3≤Uec≤-ΔC2
NO:0℃/s≤Uec≤-ΔC3
PO:0℃/s≤Uec≤+ΔC3
PS:+ΔC3≤Uec≤+ΔC2
PM:+ΔC2≤Uec≤+ΔC1
PB:Uec≥+ΔC1
其中，+表示温度变化正增长，-表示温度变化负增长；ΔC1，ΔC2，ΔC3为作为参考的温度变化值，且0℃<ΔC3<ΔC2<ΔC1；
(c)对输出量y模糊化如下：
PB:加热流道全开，散热流道全闭，加热管打开，风速设置为S1，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值减少A1％，点火定时为当前MAP寻址值+B1；
PM:加热流道打开80％，散热流道打开20％，加热管打开，风速设置为S1，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值减少A2％，点火定时为当前MAP寻址值+B2； PS:加热流道打开50％，散热流道打开50％，加热管打开，风速设置为S1，节气门为当前 MAP寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值减少A3％，点火定时为当前MAP寻址值+B3；
PO:加热流道打开30％，散热流道打开70％，加热管打开，风速设置为S1，节气门为当前 MAP寻址值，喷油脉宽为当前MAP寻址值，点火定时为当前MAP寻址值；
NO:加热流道全闭，散热流道全开，加热管关闭，风速为预设值，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽为当前MAP寻址值，点火定时为当前MAP寻址值；
NS:加热流道全闭，散热流道全开，加热管关闭，风速为预设值+S1，节气门为当前MAP 寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值增加A3％，点火定时为当前MAP寻址值+B3；
NM:加热流道全闭，散热流道全开，加热管关闭，风速为预设值+S2，节气门为当前MAP 寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值增加A2％，点火定时为当前MAP寻址值+B2；
NB:加热流道全闭，散热流道全开，加热管关闭，风速为预设值+S3，节气门为当前MAP 寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值增加A1％，点火定时为当前MAP寻址值+B1；
其中A1>A2>A3，B1>B2>B3。
更进一步的，所述S41中，选取隶属函数时，中间取三角形隶属函数，边界取钟型隶属函数。
本发明的有益效果是：本发明实现了装置加热与散热一体化，加热散热迅速、可全程自动调节，且引入ECU喷油点火的共同控制；再通过引入模糊控制，实现了缸体温度快速稳定在设定值，总体上提高发动机的性能；本热管理系统亦可模拟发动机于无人机在实际飞行时的散热风速，便于分析发动机的工作状态。
附图说明
图1为本发明二冲程航空活塞发动机性能优化的热管理系统的结构示意图。
图2为温度传感器安装示意图。
图3为模糊控制逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。本发明热管理系统由温度传感器、鼓风机、可编程变频器、继电器、加热管、风管、阀门、舵机、ECU、喷油器、点火系统、节气门等组成。如图1所示。首先由温度传感器实时将温度信号传送至ECU中，ECU 读取温度信号一方面将信号转换为温度传输给上位机，另一方面以信号作为参考，根据上位机对发动机设定的转速(不同转速对应不同的理想温度)利用预先设定好的控制算法输出控制决策，加热管、风机、舵机、喷油器、点火系统、节气门等执行器执行决策，最终形成一个闭环控制系统。上位机与ECU通讯，起到监控与设定目标参数的作用。
系统流道中的风均由风机提供，进入管道的风经由第一舵机(即两缸风量控制舵机)控制阀片让总进风分别进入两个独立的分流道之中。两个分流道结构一致，在此分析其中一个流道。当进风进入分流道后，由第二舵机或第三舵机(即两流道风量控制舵机)对加热/散热流道进行选择：当需要加热时，舵机控制阀片控制进入加热/散热流道的风量；当需要散热时，舵机控制阀片开启散热流道，关闭加热流道。最终所有的进风会由出气口吹至发动机缸体上。考虑到发动机在运行时在不考虑散热的情况下左右两缸温度有较大差异，故加热散热流道分为相对独立的两个部分，分别给发动机两缸进行独立的温度控制。在每缸单独对应的加热散热流道中，总流道通过Y型管分为加热流道与散热流道两部分，加热流道提供热空气，散热流道提供冷空气，最终再经过Y型管合流吹至发动机缸体。
具体的本发明的热管理系统包括ECU、风机系统、流道系统、加热系统和舵机组。
所述风机系统包括风机和变频器，风机通过变频器连接到ECU，由变频器控制风速的大小。风机为整个管道提供进风，风速的大小由变频器控制。当缸体温度低于设定温度时，风速会设定的较小以便让空气充分的加热；反之，风速会根据设定温度与实际缸体温度的差值、缸体温度的变化量来决定风速的大小。
所述流道系统包括分别对发动机两缸进行独立温度控制的两套结构相同的流道单元；所述流道单元包括散热流道和加热流道，散热流道和加热流道上端通过一个Y型管共同连接到风机的出风口，下端通过另一个Y型管合流吹至发动机缸体。考虑到流道温度普遍较高，风管均采用耐高温铝管材料，外管壁包裹绝热材料，较少热量散失。
两发动机缸体上分别设有温度传感器，温度传感器连接到ECU。如图2所示的温度传感器安装位置Ⅰ、Ⅱ(单缸)，考虑到发动机缸体后部受从管道流出的风影响最小，最接近缸体外部的真实温度，同时为了提高测量精度，传感器每两个为一组对角安装于发动机缸体后部挨近曲轴箱的散热片位置，共安装4片。两缸温度由每组传感器测量的平均值决定。
所述加热系统包括设置在加热流道内的加热管，加热管通过继电器连接到ECU，根据缸体温度由继电器独立控制加热管的打开与关断。加热管用于加热通过该段管道的空气，当缸体温度低于设定温度时，继电器打开对应的加热管；反之，关闭对应的加热管。
所述舵机组包括两缸风量控制舵机和两流道风量控制舵机；两缸风量控制舵机的阀片设置在风机出风口处，根据对比两缸采集到的温度，实时改变缸体对应的流道单元的进风量；两流道风量控制舵机的阀片设置于散热流道和加热流道上端的Y型管处，用于控制散热流道和加热流道的进风量。本实施例的舵机组由三个舵机组成。舵机组信号线直接与单片机信号输出端相连，每个舵机受单片机单独控制。舵机供电可使用板载于单片机主板的供电模块，亦可使用外接供电模块。第一舵机(即两缸风量控制舵机)的作用在于根据对比两缸采集到的温度，实时改变对应的两个通道的进风量，以便更好的单独控制两缸的温度；第二舵机和第三舵机(即两流道风量控制舵机)的作用在于分别控制两个流道的出风口温度：当缸体温度低于设定温度时，舵机会打开加热流道；当缸体温度高于设定温度时，舵机会关闭加热流道。
ECU根据温度传感器的检测温度和上位机对发动机设定的转速，通过模糊控制对变频器的频率输出、继电器的关断、舵机的位置输出进行控制。
本发明的控制方法采用模糊控制。模糊控制是用语言归纳操作人员的控制策略，运用语言变量和模糊集合理论形成控制算法的一种控制。本航空活塞发动机的热管理控制方法由温度传感器、模糊器、模糊推理机、解模糊器、被控单元组成。首先由温度传感器监测温度从而产生相应的电压信号，单片机根据在上位机中预设的温度(设定一个转速对应设定一个最佳温度)换算成对应的电压和传感器产生的电压信号作比较，输出电压差Ue；在根据实时电压差得到电压差变化量Uec。将以上两个变量作为模糊器的输入，通过设置模糊器将输入模糊量化处理。模糊推理机指的是设置模糊规则，单片机根据设定好的规则制定模糊控制决策，最终输出模糊决策。解模糊模块将模糊决策转化为被控器件的控制信号从而实现对其的自动控制(包括变频器的频率输出、继电器的关断、舵机的位置输出)。
如图3所示的热管理系统的控制逻辑图，温度传感器采用RTD热电阻传感器。传感器随温度的变化阻值也发生线性变化，通过给传感器供电并加入分压电阻，就可以测量出传感器两端变化的电压，同时我们也容易知道温度和电压成线性关系。将上位机设定转速对应的温度转换为对应的设定电压，设定电压与实测电压相对比形成输入Ue；现在时刻与上一时刻传感器电压相比较形成输入Uec。
如图3所示的热管理系统的控制逻辑图，在得到了输入量后需要对输入Ue、Uec和输出量y(舵机控制、风机控制、加热管控制、节气门控制、喷油器控制)进行模糊量化处理。
1)要对输入输出变量的状态进行描绘，让输入输出变量大小以语言形式描述。取输入和输出的模糊集合分别为{NB,NM,NS,NO,PO,PS,PM,PB},{NB,NM,NS,NO,PO,PS,PM,PB}，其中 NB表示负大，NM表示负中，NS表示负小，NO表示负零，PO表示正零，PS表示正小，PM表示正中，PB表示正大。
2)需要设定变量的基本论域。某个变量变化的实际范围称为该变量的基本论域。基本论域内的量是精确量，因而模糊控制器的输入和输出都是精确量，但是模糊控制算法需要模糊量。因此输入的精确量(数字量)需要转换为模糊量，这个过程称为“模糊化”。这里设定温差和温度变化率输入基本论域，控制输出基本论域，再设定模糊子集论域。从基本论域[a,b] 到模糊子集论域[-n,n]的转换公式为
Figure BDA0002771787570000071
3)最后为了实现模糊化，要在上述离散化了的精确量与表示模糊语言的模糊量之间建立关系，即确定论域中的每个元素对于各个模糊语言变量的隶属度。在隶属函数的选取上中间取三角形隶属函数，边界取钟型隶属函数。
设目标温度为A，当前温度为B，最终对于输入量Ue的值模糊化如下(为直观起见使用温度值作为参考,其中C1，C2，C3为温度值且0℃<C3<C2<C1)：
NB:A<B,Ue≥C1
NM:A<B,C2≤Ue≤C1
NS:A<B,C3≤Ue≤C2
NO:A<B,0℃≤Ue≤C3
PO:A>B,0℃≤Ue≤C3
PS:A<B,C3≤Ue≤C2
PM:A>B,C2≤Ue≤C1
PB:A>B,Ue≥C1
+表示温度变化正增长，-表示温度变化负增长，对于输入量Uec的值模糊化如下(其中 C1，C2，C3为温度变化值且0℃<ΔC3<ΔC2<ΔC1)：
NB:Uec≥-ΔC1。
NM:-ΔC2≤Uec≤-ΔC1。
NS:-ΔC3≤Uec≤-ΔC2。
NO:0℃/s≤Uec≤-ΔC3。
PO:0℃/s≤Uec≤+ΔC3。
PS:+ΔC3≤Uec≤+ΔC2。
PM:+ΔC2≤Uec≤+ΔC1。
PB:Uec≥+ΔC1。
最后对输出y模糊化如下：
PB:加热流道全开，散热流道全闭，加热管打开，风速设置为S1,节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值减少A1％，点火定时为当前MAP寻址值+B1。
PM:加热流道打开80％，散热流道打开20％，加热管打开，风速设置为S1，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值减少A2％，点火定时为当前MAP寻址值+B2。
PS:加热流道打开50％，散热流道打开50％，加热管打开，风速设置为S1，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值减少A3％，点火定时为当前MAP寻址值+B3。
PO:加热流道打开30％，散热流道打开70％，加热管打开，风速设置为S1，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽为当前MAP寻址值，点火定时为当前MAP寻址值。
NO:加热流道全闭，散热流道全开，加热管关闭，风速为预设值(与设定温度成正相关)，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽为当前MAP寻址值，点火定时为当前MAP寻址值。
NS:加热流道全闭，散热流道全开，加热管关闭，风速为预设值+S1，节气门为当前MAP 寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值增加A3％，点火定时为当前MAP寻址值+B3。
NM:加热流道全闭，散热流道全开，加热管关闭，风速为预设值+S2，节气门为当前MAP 寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值增加A2％，点火定时为当前MAP寻址值+B2。
NB:加热流道全闭，散热流道全开，加热管关闭，风速为预设值+S3，节气门为当前MAP 寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值增加A1％，点火定时为当前MAP寻址值+B1。
其中A1>A2>A3,B1>B2>B3。
如图3所示的温度控制系统的控制逻辑图，在把温度输入变量,控制输出变量y模糊化后，设定控制系统的模糊规则，设定如表1所示。
表1控制系统的模糊规则
Figure BDA0002771787570000091
如图3所示的热管理系统的控制逻辑图，在得到模糊化决策之后，需要将其转化为具体可执行的精确决策。这里使用重心法将控制规则转化为具体的控制量化等级U，再通过以下公式等到实际的控制量。
Figure BDA0002771787570000092
其中，实际的控制量u的变化范围为[a,b]，量化等级为(-n,-n+1,…,0,…, n-1,n)。
最终控制量控制执行设备，形成一个闭环系统。

Claims (6)

1.一种二冲程航空活塞发动机性能优化的热管理系统，其特征在于，包括ECU、风机系统、流道系统、加热系统和舵机组；
所述风机系统包括风机和变频器，风机通过变频器连接到ECU，由变频器控制风速的大小；
所述流道系统包括分别对发动机两缸进行独立温度控制的两套结构相同的流道单元；所述流道单元包括散热流道和加热流道，散热流道和加热流道上端通过一个Y型管共同连接到风机的出风口，下端通过另一个Y型管合流吹至发动机缸体；两发动机缸体上分别设有温度传感器，温度传感器连接到ECU；
所述加热系统包括设置在加热流道内的加热管，加热管通过继电器连接到ECU，根据缸体温度由继电器独立控制加热管的打开与关断；
所述舵机组包括两缸风量控制舵机和两流道风量控制舵机；两缸风量控制舵机的阀片设置在风机出风口处，根据对比两缸采集到的温度，实时改变缸体对应的流道单元的进风量；两流道风量控制舵机的阀片设置于散热流道和加热流道上端的Y型管处，用于控制散热流道和加热流道的进风量；
ECU根据温度传感器的检测温度和上位机对发动机设定的转速，通过模糊控制对变频器的频率输出、继电器的关断、舵机的位置输出进行控制。
2.根据权利要求1所述的二冲程航空活塞发动机性能优化的热管理系统，其特征在于，所述ECU中设有模糊器、模糊推理机和解模糊器；
所述模糊器对输入量进行模糊量化处理，所述输入量为上位机中预设温度换算成的电压与温度传感器产生的电压信号作比较输出的电压差Ue，以及由实时电压差得到电压差变化量Uec；
所述模糊推理机根据预设的模糊规则制定模糊控制决策，并输出模糊决策；
所述解模糊器将模糊决策转化为被控器件的控制信号从而实现对其自动控制，所述控制信号包括变频器的频率输出、继电器的关断、舵机的位置输出。
3.根据权利要求1所述的二冲程航空活塞发动机性能优化的热管理系统，其特征在于，所述温度传感器采用RTD热电阻传感器，每两个为一组，对角安装于发动机缸体后部挨近曲轴箱的散热片位置。
4.根据权利要求1所述的二冲程航空活塞发动机性能优化的热管理系统，其特征在于，还包括连接到ECU的喷油器、点火系统和节气门。
5.一种根据权利要求1所述的二冲程航空活塞发动机性能优化的热管理系统的管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：由温度传感器监测温度得到相应的实测电压，将上位机设定转速对应的温度转换为对应的设定电压，设定电压与实测电压相对比形成输入Ue；
S2：将当前时刻与上一时刻温度传感器电压相比较形成输入Uec；
S3：确定输出量y为：舵机控制、风机控制、加热管控制、节气门控制、喷油器控制；
S4：对输入量Ue、Uec和输出量y进行模糊量化处理；
S41：对输入量和输出量的状态进行描绘，使输入量和输出量大小以语言形式描述；
S42：将输入的精确量转换为模糊量：设定温差和温度变化率，输入基本论域，控制输出基本论域，再设定模糊子集论域；基本论域[a,b]到模糊子集论域[-n,n]的转换公式为：
Figure FDA0003726813160000021
S43：在离散化的精确量与表示模糊语言的模糊量之间建立关系，即确定论域中的每个元素对于各个模糊语言变量的隶属度；
S5：根据预设的糊控规则制定模糊控制决策，输出模糊决策；
S6：将模糊决策转化为具体可执行的精确决策，即被控器件的控制信号：用重心法将控制规则转化为具体的控制量化等级U，再通过以下公式得到实际的控制量：
Figure FDA0003726813160000022
其中，实际的控制量u的变化范围为[a,b]，量化等级为(-n,-n+1,…,0,…,n-1,n)。
6.根据权利要求5所述的管理方法，其特征在于，所述S41中，取输入量和输出量的模糊集合分别为{NB,NM,NS,NO,PO,PS,PM,PB}和{NB,NM,NS,NO,PO,PS,PM,PB}；其中，NB表示负大，NM表示负中，NS表示负小，NO表示负零，PO表示正零，PS表示正小，PM表示正中，PB表示正大；
所述S43中，精确量与模糊量之间的关系具体为：
(a)设目标温度为A，当前温度为B，对于输入量Ue的值模糊化如下：
NB:A<B,Ue≥C1
NM:A<B,C2≤Ue≤C1
NS:A<B,C3≤Ue≤C2
NO:A<B,0℃≤Ue≤C3
PO:A>B,0℃≤Ue≤C3
PS:A<B,C3≤Ue≤C2
PM:A>B,C2≤Ue≤C1
PB:A>B,Ue≥C1
其中C1，C2，C3为作为参考的温度值，且0℃<C3<C2<C1；
(b)对于输入量Uec的值模糊化如下：
NB:Uec≥-ΔC1
NM:-ΔC2≤Uec≤-ΔC1
NS:-ΔC3≤Uec≤-ΔC2
NO:0℃/s≤Uec≤-ΔC3
PO:0℃/s≤Uec≤+ΔC3
PS:+ΔC3≤Uec≤+ΔC2
PM:+ΔC2≤Uec≤+ΔC1
PB:Uec≥+ΔC1
其中，+表示温度变化正增长，-表示温度变化负增长；ΔC1，ΔC2，ΔC3为作为参考的温度变化值，且0℃<ΔC3<ΔC2<ΔC1；
(c)对输出量y模糊化如下：
PB:加热流道全开，散热流道全闭，加热管打开，风速设置为S1，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值减少A1％，点火定时为当前MAP寻址值+B1；
PM:加热流道打开80％，散热流道打开20％，加热管打开，风速设置为S1，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值减少A2％，点火定时为当前MAP寻址值+B2；
PS:加热流道打开50％，散热流道打开50％，加热管打开，风速设置为S1，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值减少A3％，点火定时为当前MAP寻址值+B3；PO:加热流道打开30％，散热流道打开70％，加热管打开，风速设置为S1，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽为当前MAP寻址值，点火定时为当前MAP寻址值；
NO:加热流道全闭，散热流道全开，加热管关闭，风速为预设值，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽为当前MAP寻址值，点火定时为当前MAP寻址值；
NS:加热流道全闭，散热流道全开，加热管关闭，风速为预设值+S1，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值增加A3％，点火定时为当前MAP寻址值+B3；
NM:加热流道全闭，散热流道全开，加热管关闭，风速为预设值+S2，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值增加A2％，点火定时为当前MAP寻址值+B2；
NB:加热流道全闭，散热流道全开，加热管关闭，风速为预设值+S3，节气门为当前MAP寻址值，喷油脉宽与当前MAP寻址值增加A1％，点火定时为当前MAP寻址值+B1；
其中A1>A2>A3，B1>B2>B3。
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