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An Instrumental Variable Method for Continuous-Time Transfer Function Model Identification With Application to Controller Auto-Tuning / Cunningham, Patrick J. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 129 N° 2 (Mars 2007) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 2 (Mars 2007) . - 154-162 p. Titre : An Instrumental Variable Method for Continuous-Time Transfer Function Model Identification With Application to Controller Auto-Tuning Titre original : Une méthode variable instrumentale pour l'identification continue de modèle de fonction de transfert de Temps avec l'application à l'accord automatique de contrôleur Type de document : texte imprimé Auteurs : Cunningham, Patrick J., Auteur ; Franchek, Matthew A., Auteur Article en page(s) : 154-162 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Auto-tuning  Consistency  analysis  Continuous-time  systems  Derivative  estimation  Identification  Instrumental  variables  PRBS  System  identification  Accord  automatique  Analyse  d'uniformité  Système  en  temps  continu  Evaluation  dérivée  Variables  instrumentales  Identification  de  système Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : An instrumental variable algorithm is presented that estimates the coefficients of a continuous transfer function model directly from sampled data. The algorithm is based on instrumental variables extracted from an auxiliary model and input and output signal derivatives estimated by filtered difference equations. As a result, this method does not require any prior knowledge of the output noise. To ensure the validity of the filtered derivative estimates, a criterion based on the Nyquist frequency and the system bandwidth is established. Then the concept of asymptotic consistency is applied to the proposed instrumental variable algorithm to identify the conditions for convergence of the model parameter estimates. Specifically, the asymptotic consistency conditions impose a continuous and persistent exciting constraint on the input signal. This is analogous to the persistent excitation condition for identification of discrete models. The proposed instrumental variable algorithm is demonstrated within an auto-tuning algorithm for feedback controllers based on plant inversion. In this application, the algorithm is only suitable for lower-order transfer functions that are minimum-phase and stable. These types of systems are common in industrial applications for manufacturing and process control. Here, the algorithm is experimentally validated for automatic tuning of the idle speed controller on a 4.6L Ford V-8 spark ignition engine. On présente un algorithme variable instrumental qui estime les coefficients d'un modèle continu de fonction de transfert directement des données prélevées. L'algorithme est basé sur des variables instrumentales extraites à partir des dérivés du signal de sortie d'un modèle auxiliaire et d'entrée et estimés par des équations de différence filtrées. En conséquence, cette méthode n'exige aucune connaissance antérieure du bruit de rendement. Pour assurer la validité des évaluations filtrées de dérivé, un critère basé sur la fréquence de Nyquist et la largeur de bande de système est établi. Alors le concept de l'uniformité asymptotique est appliqué à l'algorithme variable instrumental proposé pour identifier les conditions pour la convergence des évaluations modèles de paramètre. Spécifiquement, les conditions asymptotiques d'uniformité imposent une contrainte passionnante continue et persistante au signal d'entrée. C'est analogue à l'état persistant d'excitation pour l'identification des modèles discrets. L'algorithme variable instrumental proposé est démontré dans un algorithme de automobile-accord pour des contrôleurs de rétroaction basés sur l'inversion d'usine. Dans cette application, l'algorithme est seulement approprié aux fonctions de transfert de bas-ordre qui sont minimum-phase et écurie. Ces types de systèmes sont communs dans des demandes industrielles de contrôle du processus de fabrication et de cycle. Ici, l'algorithme est expérimentalement validé pour l'accord automatique du contrôleur de vitesse à vide sur un moteur d'allumage par étincelle de 4.6L Ford V-8. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Rétroaction (électronique)-- Vitesse En ligne : pjcunnin@purdue.edu, mfranchek@uh.edu [article] An Instrumental Variable Method for Continuous-Time Transfer Function Model Identification With Application to Controller Auto-Tuning = Une méthode variable instrumentale pour l'identification continue de modèle de fonction de transfert de Temps avec l'application à l'accord automatique de contrôleur [texte imprimé] / Cunningham, Patrick J., Auteur ; Franchek, Matthew A., Auteur . - 154-162 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 2 (Mars 2007) . - 154-162 p. Mots-clés : Auto-tuning  Consistency  analysis  Continuous-time  systems  Derivative  estimation  Identification  Instrumental  variables  PRBS  System  identification  Accord  automatique  Analyse  d'uniformité  Système  en  temps  continu  Evaluation  dérivée  Variables  instrumentales  Identification  de  système Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : An instrumental variable algorithm is presented that estimates the coefficients of a continuous transfer function model directly from sampled data. The algorithm is based on instrumental variables extracted from an auxiliary model and input and output signal derivatives estimated by filtered difference equations. As a result, this method does not require any prior knowledge of the output noise. To ensure the validity of the filtered derivative estimates, a criterion based on the Nyquist frequency and the system bandwidth is established. Then the concept of asymptotic consistency is applied to the proposed instrumental variable algorithm to identify the conditions for convergence of the model parameter estimates. Specifically, the asymptotic consistency conditions impose a continuous and persistent exciting constraint on the input signal. This is analogous to the persistent excitation condition for identification of discrete models. The proposed instrumental variable algorithm is demonstrated within an auto-tuning algorithm for feedback controllers based on plant inversion. In this application, the algorithm is only suitable for lower-order transfer functions that are minimum-phase and stable. These types of systems are common in industrial applications for manufacturing and process control. Here, the algorithm is experimentally validated for automatic tuning of the idle speed controller on a 4.6L Ford V-8 spark ignition engine. On présente un algorithme variable instrumental qui estime les coefficients d'un modèle continu de fonction de transfert directement des données prélevées. L'algorithme est basé sur des variables instrumentales extraites à partir des dérivés du signal de sortie d'un modèle auxiliaire et d'entrée et estimés par des équations de différence filtrées. En conséquence, cette méthode n'exige aucune connaissance antérieure du bruit de rendement. Pour assurer la validité des évaluations filtrées de dérivé, un critère basé sur la fréquence de Nyquist et la largeur de bande de système est établi. Alors le concept de l'uniformité asymptotique est appliqué à l'algorithme variable instrumental proposé pour identifier les conditions pour la convergence des évaluations modèles de paramètre. Spécifiquement, les conditions asymptotiques d'uniformité imposent une contrainte passionnante continue et persistante au signal d'entrée. C'est analogue à l'état persistant d'excitation pour l'identification des modèles discrets. L'algorithme variable instrumental proposé est démontré dans un algorithme de automobile-accord pour des contrôleurs de rétroaction basés sur l'inversion d'usine. Dans cette application, l'algorithme est seulement approprié aux fonctions de transfert de bas-ordre qui sont minimum-phase et écurie. Ces types de systèmes sont communs dans des demandes industrielles de contrôle du processus de fabrication et de cycle. Ici, l'algorithme est expérimentalement validé pour l'accord automatique du contrôleur de vitesse à vide sur un moteur d'allumage par étincelle de 4.6L Ford V-8. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Rétroaction (électronique)-- Vitesse En ligne : pjcunnin@purdue.edu, mfranchek@uh.edu

Designing Robust Repetitive Controllers / Osburn, Andrew W. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 865-872 p. Titre : Designing Robust Repetitive Controllers Titre original : Conception de Contrôleurs Réitérés Robustes Type de document : texte imprimé Auteurs : Osburn, Andrew W., Auteur ; Franchek, Matthew A., Auteur Article en page(s) : 865-872 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur  réitéré  de  rétroaction  Modèle  non  paramétrique  Allumage  par  éteincelle Index. décimale : 629.8 Résumé : A method for designing repetitive feedback controllers using nonparametric frequency response plant models is developed. In comparison to the zero-phase-error (ZPE) controller (ASME J. Dyn. Syst. Meas. Control, 111, pp. 353–358), this method has the added benefit of providing improved transient performance when the plant inverse is unstable. In this controller design process, a connection is made between model uncertainty and the desired frequency response of the so-called q filter. Also, it will be shown that an optimal equiripple filter is useful when designing high-order q filters. The entire process was experimentally verified on an engine control application. A repetitive controller was used to determine the dynamic fueling requirements of a fuel injected, spark-ignition engine subjected to periodic changes in the throttle position. This fueling information is necessary when designing feedforward fueling algorithms. Une méthode pour concevoir les contrôleurs réitérés de rétroaction employant les modèles non paramétriques d'usine de réponse en fréquence est développée. Par rapport au contrôleur de l'zéro-phase-erreur (ZPE) (ASME J. dyne Syst. Meas. La commande, 111, pp 353-358), cette méthode a l'avantage supplémentaire de fournir l'exécution passagère améliorée quand l'inverse d'usine est instable. Dans ce processus de conception de contrôleur, un rapport est établi entre l'incertitude modèle et la réponse en fr3quence désirée du prétendu filtre de q. En outre, on lui montrera qu'un filtre optimal d'equiripple est utile en concevant q d'ordre élevé filtre. Le processus entier a été expérimentalement vérifié sur une application de commande de moteur. Un contrôleur réitéré a été employé pour déterminer les conditions de remplissage dynamiques d'un carburant injecté, moteur d'allumage par étincelle soumis aux changements périodiques de la position de commande de puissance. Cette information de remplissage est nécessaire en concevant le feedforward remplissant de combustible des algorithmes. En ligne : mfranchek@uh.edu [article] Designing Robust Repetitive Controllers = Conception de Contrôleurs Réitérés Robustes [texte imprimé] / Osburn, Andrew W., Auteur ; Franchek, Matthew A., Auteur . - 865-872 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 865-872 p. Mots-clés : Contrôleur  réitéré  de  rétroaction  Modèle  non  paramétrique  Allumage  par  éteincelle Index. décimale : 629.8 Résumé : A method for designing repetitive feedback controllers using nonparametric frequency response plant models is developed. In comparison to the zero-phase-error (ZPE) controller (ASME J. Dyn. Syst. Meas. Control, 111, pp. 353–358), this method has the added benefit of providing improved transient performance when the plant inverse is unstable. In this controller design process, a connection is made between model uncertainty and the desired frequency response of the so-called q filter. Also, it will be shown that an optimal equiripple filter is useful when designing high-order q filters. The entire process was experimentally verified on an engine control application. A repetitive controller was used to determine the dynamic fueling requirements of a fuel injected, spark-ignition engine subjected to periodic changes in the throttle position. This fueling information is necessary when designing feedforward fueling algorithms. Une méthode pour concevoir les contrôleurs réitérés de rétroaction employant les modèles non paramétriques d'usine de réponse en fréquence est développée. Par rapport au contrôleur de l'zéro-phase-erreur (ZPE) (ASME J. dyne Syst. Meas. La commande, 111, pp 353-358), cette méthode a l'avantage supplémentaire de fournir l'exécution passagère améliorée quand l'inverse d'usine est instable. Dans ce processus de conception de contrôleur, un rapport est établi entre l'incertitude modèle et la réponse en fr3quence désirée du prétendu filtre de q. En outre, on lui montrera qu'un filtre optimal d'equiripple est utile en concevant q d'ordre élevé filtre. Le processus entier a été expérimentalement vérifié sur une application de commande de moteur. Un contrôleur réitéré a été employé pour déterminer les conditions de remplissage dynamiques d'un carburant injecté, moteur d'allumage par étincelle soumis aux changements périodiques de la position de commande de puissance. Cette information de remplissage est nécessaire en concevant le feedforward remplissant de combustible des algorithmes. En ligne : mfranchek@uh.edu

Intake Air Path Diagnostics for Internal Combustion Engines / Franchek, Matthew A. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 32-40 p. Titre : Intake Air Path Diagnostics for Internal Combustion Engines Titre original : Diagnostic de Chemin d'Air Aspiré pour les Moteurs à Combustion Interne Type de document : texte imprimé Auteurs : Franchek, Matthew A., Auteur ; Patrick J. Buehler, Auteur ; Imad Makki, Auteur Article en page(s) : 32-40 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Détection  Isolement  Chemin  d'air  Moteur  à  combustion  interne  Modèle  statique  Sonde Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Presented is the detection, isolation, and estimation of faults that occur in the intake air path of internal combustion engines during steady state operation. The proposed diagnostic approach is based on a static air path model, which is adapted online such that the model output matches the measured output during steady state conditions. The resulting changes in the model coefficients create a vector whose magnitude and direction are used for fault detection and isolation. Fault estimation is realized by analyzing the residual between the actual sensor measurement and the output of the original (i.e., healthy) model. To identify the structure of the steady state air path model a process called system probing is developed. The proposed diagnostics algorithm is experimentally validated on the intake air path of a Ford 4.6 L V-8 engine. The specific faults to be identified include two of the most problematic faults that degrade the performance of transient fueling controllers: bias in the mass air flow sensor and a leak in the intake manifold. The selected model inputs include throttle position and engine speed, and the output is the mass air flow sensor measurement. Présentée est la détection, l'isolement, et l'évaluation des défauts qui se produisent dans le chemin d'air aspiré des moteurs à combustion interne pendant l'opération d'état d'équilibre. L'approche diagnostique proposée est basée sur un modèle statique de chemin d'air, qui est adapté en ligne tels que les matchs modèles de rendement que le rendement mesuré pendant l'état d'équilibre conditionne. Les changements résultants des coefficients modèles créent un vecteur dont grandeur et la direction sont employées pour la détection et l'isolement de défaut. L'évaluation de défaut est réalisée en analysant le résiduel entre la mesure réelle de sonde et le rendement (c.-à-d., sains) du modèle original. Pour identifier la structure du chemin d'air d'état d'équilibre modeler un sondage appelé de processus de système est développé. L'algorithme proposé de diagnostic est expérimentalement validé sur le chemin d'air aspiré de Ford 4.6 L moteur de V-8. Les défauts spécifiques à identifier incluent deux des défauts les plus problématiques qui dégradent l'exécution de la coupure remplissant de combustible des contrôleurs : polarisation dans la sonde de masse de circulation d'air et une fuite dans la tubulure de prise. Les entrées modèles choisies incluent la position de commande de puissance et la vitesse de moteur, et le rendement est la mesure de masse de sonde de circulation d'air. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Moteurs à combustion interne En ligne : mfranchek@uh.edu [article] Intake Air Path Diagnostics for Internal Combustion Engines = Diagnostic de Chemin d'Air Aspiré pour les Moteurs à Combustion Interne [texte imprimé] / Franchek, Matthew A., Auteur ; Patrick J. Buehler, Auteur ; Imad Makki, Auteur . - 32-40 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 32-40 p. Mots-clés : Détection  Isolement  Chemin  d'air  Moteur  à  combustion  interne  Modèle  statique  Sonde Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Presented is the detection, isolation, and estimation of faults that occur in the intake air path of internal combustion engines during steady state operation. The proposed diagnostic approach is based on a static air path model, which is adapted online such that the model output matches the measured output during steady state conditions. The resulting changes in the model coefficients create a vector whose magnitude and direction are used for fault detection and isolation. Fault estimation is realized by analyzing the residual between the actual sensor measurement and the output of the original (i.e., healthy) model. To identify the structure of the steady state air path model a process called system probing is developed. The proposed diagnostics algorithm is experimentally validated on the intake air path of a Ford 4.6 L V-8 engine. The specific faults to be identified include two of the most problematic faults that degrade the performance of transient fueling controllers: bias in the mass air flow sensor and a leak in the intake manifold. The selected model inputs include throttle position and engine speed, and the output is the mass air flow sensor measurement. Présentée est la détection, l'isolement, et l'évaluation des défauts qui se produisent dans le chemin d'air aspiré des moteurs à combustion interne pendant l'opération d'état d'équilibre. L'approche diagnostique proposée est basée sur un modèle statique de chemin d'air, qui est adapté en ligne tels que les matchs modèles de rendement que le rendement mesuré pendant l'état d'équilibre conditionne. Les changements résultants des coefficients modèles créent un vecteur dont grandeur et la direction sont employées pour la détection et l'isolement de défaut. L'évaluation de défaut est réalisée en analysant le résiduel entre la mesure réelle de sonde et le rendement (c.-à-d., sains) du modèle original. Pour identifier la structure du chemin d'air d'état d'équilibre modeler un sondage appelé de processus de système est développé. L'algorithme proposé de diagnostic est expérimentalement validé sur le chemin d'air aspiré de Ford 4.6 L moteur de V-8. Les défauts spécifiques à identifier incluent deux des défauts les plus problématiques qui dégradent l'exécution de la coupure remplissant de combustible des contrôleurs : polarisation dans la sonde de masse de circulation d'air et une fuite dans la tubulure de prise. Les entrées modèles choisies incluent la position de commande de puissance et la vitesse de moteur, et le rendement est la mesure de masse de sonde de circulation d'air. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Moteurs à combustion interne En ligne : mfranchek@uh.edu

Reducing Engine Idle Speed Deviations Using the Internal Model Principle / Osburn, Andrew W. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 128 N°4 (Decembre 2006) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N°4 (Decembre 2006) . - 869-877 p. Titre : Reducing Engine Idle Speed Deviations Using the Internal Model Principle Titre original : Réduction des Déviations de Vitesse à Vide de Moteur en Utilisant le Principe Modèle Interne Type de document : texte imprimé Auteurs : Osburn, Andrew W., Auteur ; Franchek, Matthew A., Auteur Article en page(s) : 869-877 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Engine  governors  Cylinder  balancing  Automotive  Transportation Index. décimale : 629.8 Résumé : Presented in this paper is a multivariable linear feedback controller design methodology for idle speed control of spark-ignition engines. The engine is modeled as a multi-input, single-output system. The proposed feedback control system employs both throttle and ignition timing to control engine speed and engine roughness. Throttle is used to attenuate low frequency components of the speed error and reject mean speed errors. Spark advance is used to reduce cylinder-to-cylinder differences in torque production by limiting high frequency speed deviations. The algorithm is executed in the crank-angle domain, and the internal model principle serves as the basis for cylinder torque balancing. The nonlinear relationship between ignition timing and torque production is explicitly incorporated into the design process using a sector bound. A loop shaping approach is proposed to design the feedback controller, and absolute stability of the nonlinear closed-loop system is guaranteed through the Tsypkin Criterion. Experimental results from implementation on a Ford 4.6L V-8 engine are provided. Présentée en cet article est une méthodologie de conception linéaire multivariable de contrôleur de rétroaction pour la commande de vitesse à vide des moteurs d'allumage par étincelle. Le moteur est modelé comme système à entrées multiples et à sortie unique. Le système de commande proposé de rétroaction utilise la commande de puissance et la synchronisation d'allumage pour commander la vitesse de moteur et la rugosité de moteur. La commande de puissance est utilisée pour atténuer les composants de basse fréquence des erreurs moyennes de vitesse d'erreur et de rejet de vitesse. L'avance d'étincelle est employée pour réduire des différences de cylindre-à-cylindre dans la production de couple en limitant des déviations à haute fréquence de vitesse. L'algorithme est exécuté dans le domaine d'manivelle-angle, et le principe modèle interne sert de base à l'équilibrage de couple de cylindre. Le rapport non-linéaire entre la synchronisation d'allumage et la production de couple est explicitement incorporé au processus de conception en utilisant une limite de secteur. Une boucle formant l'approche est proposée pour concevoir le contrôleur de rétroaction, et la stabilité absolue du système en circuit fermé non-linéaire est garantie par le Critère de Tsypkin. Des résultats expérimentaux de l'exécution sur un moteur de Ford 4.6L V-8 sont fournis. En ligne : mfranchek@uh.edu [article] Reducing Engine Idle Speed Deviations Using the Internal Model Principle = Réduction des Déviations de Vitesse à Vide de Moteur en Utilisant le Principe Modèle Interne [texte imprimé] / Osburn, Andrew W., Auteur ; Franchek, Matthew A., Auteur . - 869-877 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N°4 (Decembre 2006) . - 869-877 p. Mots-clés : Engine  governors  Cylinder  balancing  Automotive  Transportation Index. décimale : 629.8 Résumé : Presented in this paper is a multivariable linear feedback controller design methodology for idle speed control of spark-ignition engines. The engine is modeled as a multi-input, single-output system. The proposed feedback control system employs both throttle and ignition timing to control engine speed and engine roughness. Throttle is used to attenuate low frequency components of the speed error and reject mean speed errors. Spark advance is used to reduce cylinder-to-cylinder differences in torque production by limiting high frequency speed deviations. The algorithm is executed in the crank-angle domain, and the internal model principle serves as the basis for cylinder torque balancing. The nonlinear relationship between ignition timing and torque production is explicitly incorporated into the design process using a sector bound. A loop shaping approach is proposed to design the feedback controller, and absolute stability of the nonlinear closed-loop system is guaranteed through the Tsypkin Criterion. Experimental results from implementation on a Ford 4.6L V-8 engine are provided. Présentée en cet article est une méthodologie de conception linéaire multivariable de contrôleur de rétroaction pour la commande de vitesse à vide des moteurs d'allumage par étincelle. Le moteur est modelé comme système à entrées multiples et à sortie unique. Le système de commande proposé de rétroaction utilise la commande de puissance et la synchronisation d'allumage pour commander la vitesse de moteur et la rugosité de moteur. La commande de puissance est utilisée pour atténuer les composants de basse fréquence des erreurs moyennes de vitesse d'erreur et de rejet de vitesse. L'avance d'étincelle est employée pour réduire des différences de cylindre-à-cylindre dans la production de couple en limitant des déviations à haute fréquence de vitesse. L'algorithme est exécuté dans le domaine d'manivelle-angle, et le principe modèle interne sert de base à l'équilibrage de couple de cylindre. Le rapport non-linéaire entre la synchronisation d'allumage et la production de couple est explicitement incorporé au processus de conception en utilisant une limite de secteur. Une boucle formant l'approche est proposée pour concevoir le contrôleur de rétroaction, et la stabilité absolue du système en circuit fermé non-linéaire est garantie par le Critère de Tsypkin. Des résultats expérimentaux de l'exécution sur un moteur de Ford 4.6L V-8 sont fournis. En ligne : mfranchek@uh.edu

Transient Air/Fuel Ratio Controller Identification Using Repetitive Control / Osburn, Andrew W. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 781-789 p. Titre : Transient Air/Fuel Ratio Controller Identification Using Repetitive Control Titre original : Identification Air/Carburant Passagère de Contrôleur de Rapport en Utilisant la Commande Réitérée Type de document : texte imprimé Auteurs : Osburn, Andrew W., Auteur ; Franchek, Matthew A., Auteur Article en page(s) : 781-789 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur  feedforward  Commande  de  remplissage  Allumage  d'éteincelle  Commande  de  puissance  Contrôleur  de  rétroaction  Préchauffage  de  moteur Index. décimale : 629.8 Résumé : Presented in this paper is a feedforward controller identification process for the transient fueling control of spark ignition (SI) engines. The objective of an SI fueling control system is to guarantee a prespecified air–fuel (A/F) ratio, despite changing driver demands commanded through the throttle. The controller identification process is based on standard system identification tools and is comprised of three steps. The first step involves the design and implementation of a repetitive feedback controller. Next, the engine is subjected to a prespecified periodic throttle motion for which the repetitive controller achieves precise A/F control as t-->[infinity]. Finally, using the engine speed, the mass air flow, and the fuel pulsewidth information during precise fueling conditions, the feedforward fueling controller is identified using standard parametric system identification tools. This identification process can be performed during engine warm-up, thereby enabling a rapid determination of the fueling requirements as a function of temperature. Experimental validation is provided on a 1999 Ford 4.6L V-8 fuel injected engine with sequential port injection. Présenté en cet article est un procédé d'identification de contrôleur de feedforward pour la commande de remplissage passagère des moteurs de l'allumage d'étincelle (SI). L'objectif d'un système de contrôle de carburant de SI est de garantir un rapport préspécifié du carburant d'air (A/F), en dépit des demandes changeantes de conducteur commandées par la commande de puissance. Le procédé d'identification de contrôleur est basé sur les outils standard d'identification de système et est composé de trois étapes. La première étape comporte la conception et l'exécution d'un contrôleur réitéré de rétroaction. Après, le moteur est soumis à un mouvement périodique préspécifié de commande de puissance pour lequel le contrôleur réitéré réalise la commande précise d'A/F comme t -- [ infini ]. En conclusion, en utilisant la vitesse de moteur, la circulation d'air de masse, et l'information de pulsewidth de carburant pendant des états de remplissage précis, le feedforward remplissant de combustible le contrôleur est identifié à l'aide des outils paramétriques standard d'identification de système. Ce procédé d'identification peut être effectué pendant le préchauffage de moteur, permettant de ce fait une détermination rapide des conditions de remplissage en fonction de la température. La validation expérimentale est fournie sur un moteur 1999 injecté par carburant de Ford 4.6L V-8 en injection gauche séquentielle. En ligne : mfranchek@uh.edu [article] Transient Air/Fuel Ratio Controller Identification Using Repetitive Control = Identification Air/Carburant Passagère de Contrôleur de Rapport en Utilisant la Commande Réitérée [texte imprimé] / Osburn, Andrew W., Auteur ; Franchek, Matthew A., Auteur . - 781-789 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 781-789 p. Mots-clés : Contrôleur  feedforward  Commande  de  remplissage  Allumage  d'éteincelle  Commande  de  puissance  Contrôleur  de  rétroaction  Préchauffage  de  moteur Index. décimale : 629.8 Résumé : Presented in this paper is a feedforward controller identification process for the transient fueling control of spark ignition (SI) engines. The objective of an SI fueling control system is to guarantee a prespecified air–fuel (A/F) ratio, despite changing driver demands commanded through the throttle. The controller identification process is based on standard system identification tools and is comprised of three steps. The first step involves the design and implementation of a repetitive feedback controller. Next, the engine is subjected to a prespecified periodic throttle motion for which the repetitive controller achieves precise A/F control as t-->[infinity]. Finally, using the engine speed, the mass air flow, and the fuel pulsewidth information during precise fueling conditions, the feedforward fueling controller is identified using standard parametric system identification tools. This identification process can be performed during engine warm-up, thereby enabling a rapid determination of the fueling requirements as a function of temperature. Experimental validation is provided on a 1999 Ford 4.6L V-8 fuel injected engine with sequential port injection. Présenté en cet article est un procédé d'identification de contrôleur de feedforward pour la commande de remplissage passagère des moteurs de l'allumage d'étincelle (SI). L'objectif d'un système de contrôle de carburant de SI est de garantir un rapport préspécifié du carburant d'air (A/F), en dépit des demandes changeantes de conducteur commandées par la commande de puissance. Le procédé d'identification de contrôleur est basé sur les outils standard d'identification de système et est composé de trois étapes. La première étape comporte la conception et l'exécution d'un contrôleur réitéré de rétroaction. Après, le moteur est soumis à un mouvement périodique préspécifié de commande de puissance pour lequel le contrôleur réitéré réalise la commande précise d'A/F comme t -- [ infini ]. En conclusion, en utilisant la vitesse de moteur, la circulation d'air de masse, et l'information de pulsewidth de carburant pendant des états de remplissage précis, le feedforward remplissant de combustible le contrôleur est identifié à l'aide des outils paramétriques standard d'identification de système. Ce procédé d'identification peut être effectué pendant le préchauffage de moteur, permettant de ce fait une détermination rapide des conditions de remplissage en fonction de la température. La validation expérimentale est fournie sur un moteur 1999 injecté par carburant de Ford 4.6L V-8 en injection gauche séquentielle. En ligne : mfranchek@uh.edu

Transient Fueling Controller Identification for Spark Ignition Engines / Franchek, Matthew A. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 128 N° 3 (Septembre 2006) 

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