专利名称：一种空燃比寻优方法
技术领域：
本发明属于可燃气体燃烧控制领域，具体是一种空燃比寻优方法。
燃气的燃烧过程，必须配以适量空气。空气量少，燃气不能充分燃烧，空气过高，过剩空气会带走大量热量，只有在空燃比处于最佳时，燃气能充分燃烧并能得到最高温度。由于燃气热值的变化，空气的配比即空燃比也应作相应调整。目前调节空燃比的方法有以下三种1．热值测量法用热值仪测量燃气发热值以确定空燃比。
2．残氧修正法测量尾气残氧量，修正空燃比。
3．步进法寻优在原设定值上给一修正量，观察温度变化(在相同燃气量下，使温度最高)。若反，则反方向给一修正，逐步减小步长，直至达到最佳值。
现有技术特点方法1、2可直接确定空燃比，但投资大，分析仪器维护困难，煤气、空气流量测量误差引起的空燃比变化不能克服。
方法3投资小，能克服流量测量误差，但在步长变小后，温度反向不敏感，小幅干扰就会引起误判，收敛困难，寻优时间长。
本发明的目的是提供一种大范围连续变化空燃比寻优的方法，能克服以上三种寻优方法的不足，在短时间内寻找出最佳空燃比。
本发明的技术方案人为在燃气热值对应的空燃比范围连续调节空燃比，根据系统温度响应趋势，找出温度最高值与对应的空燃比，当温度曲线呈下降趋势时，停止调节空燃比，根据温度响应滞后时间常数及空燃比变化曲线推算出最佳空燃比；温度函数T=f(Kag,τ,t)式中Kag空燃比，τ温度响应滞后时间常数，t时间Kag为线性函数，其变化应满足以下三点1．系统温度有明显地反映，便于找到温度最高值Tmax。
2．寻优时间应尽量短。
3．温度变化量可克服系统干扰的影响。
通过试验仿真，Kag的变化率为δ=(Kagmax-Kagmin)/tKagmax,Kagin空燃比的最大及最小值是由系统燃气的热值决定，t=(5～15)τ,τ是通过给出Kag阶跃变化测出温度曲线，温度变化的起点处切线与Kag阶跃量相交所需时间。
本发明的有益效果本发明根据空燃比Kag的线性连续变化而引起的温度变化趋势走向寻找温度最高点，可避免因系统干扰而引起的温度波动，造成对温度最高点的误判，因此抗干扰能力强；依据温度变化趋势，寻找温度最高点对应找出空燃比，避免了直接测量尾气残氧量或测量发热值修正空燃比中因测量误差和流量测量误差而带来的影响；与步进法寻优相比，步进法是步进给出空燃比的变化量，每给一步，就要等待温度的变化过程，反复进行，最终比较判断温度最高点确定空燃比。而本发明空燃比连续变化一次，温度变化一次，平均3分钟即寻得最佳空燃比，寻优时间短。
附
图1为本发明的空燃比-温度趋势图以下结合附图详细说明本发明。
空燃比变化范围Kag=2～5，加热温度1000～1 300度，温度响应滞后时间常数为36秒，Kag变化采用线性函数，变化率0.016/秒，全程变化时间(Kag=2～5)187.5秒。K′ag为空燃比实际变化曲线，K′ag从2以每秒0.016递增，T为温度趋势曲线。当K’ag向最佳值接近时，温度T逐步升高，K′ag等于最佳值时，由于温度反映的滞后，温度最大值并不出现在该点，再经一段延时36″后，温度出现最高值Tmax=1108℃，此时记录下Tmax对应的K′ag=3.57和t=62.5″。再根据温度滞后时间τ=36″，推算出空燃比最佳值Kag=3.102，当温度下降至1107℃时，结束寻优。
权利要求
1．一种空燃比寻优方法，在系统燃气流量恒定时，空燃比最佳，燃气温度最高，其特征在于，人为在燃气热值对应的空燃比范围连续调节空燃比，根据系统温度响应趋势，找出温度最高值与对应的空燃比，当温度曲线呈下降趋势时，停止调节空燃比，根据温度响应滞后时间常数及空燃比变化曲线推算出最佳空燃比；温度函数T=f(Kag,τ,t)式中Kag空燃比，τ温度响应滞后时间常数，t时间Kag的变化为线性函数，变化率δ=(Kagmax-Kagmin)/tKagmax,Kagmin空燃比的最大及最小值由系统的燃气热值决定；t=(5～15)τ,τ是通过给出Kag阶跃变化，温度变化起点处的切线与Kag阶跃量的交点在时间轴上的投影。
全文摘要
一种空燃比寻优方法,在燃气流量恒定时,人为在燃气热值对应的空燃比范围线性连续调节空燃比,根据系统温度变化趋势,找出温度最高点,根据空燃比变化曲线及温度响应滞后时间即可推算出最佳空燃比。本发明不需新增检测设备,抗干扰能力强,能克服流量测量误差,寻优时间短。
文档编号F23D14/60GK1219667SQ9710782
公开日1999年6月16日 申请日期1997年12月11日 优先权日1997年12月11日
发明者付三强 申请人:重庆钢铁集团电子有限责任公司