一种自由活塞内燃发电机的运动控制方法

摘要

本发明公开了一种自由活塞内燃发电机的运动控制方法，该方法针对自由活塞内燃发电机各工作阶段的特点，将工作过程划分为5个工作状态，包括：停机、启动工况、怠速工况、发电工况和限速工况；怠速工况的控制目标是活塞组件的工作频率稳定，发电工况的控制目标是活塞组件的工作频率不超速，启动工况与怠速工况之间的跳转条件是活塞组件的运动幅度是否达到点火点，怠速工况和发电工况之间的跳转条件是节气门开度是否超过节气门总开度乘以一个设定百分比。在启动工况、怠速工况和发电工况下，当活塞组件的工作频率f大于系统最高安全允许频率时，进入限速工况，以降低工作频率，而后返回原工况。使用本发明能够提高对整体状态控制的精确度和稳定性。

主权项

一种自由活塞内燃发电机的运动控制方法，其特征在于，设计5种状态包括：停机、启动工况、怠速工况、发电工况和限速工况；自由活塞内燃发电机启动后，首先从停机状态转入启动工况；在启动工况下：活塞组件左右换向运动并逐步加大运动幅度，当活塞组件运动幅度D到达设定的点火位置D_th时，点燃燃烧室内的可燃混合气，直线电机断电，同时暂不加载，系统切换至怠速工况；在怠速工况下：始终检测活塞组件的工作频率f，通过对供油量进行动态调节，使得工作频率f与设定目标频率f_aim之间的误差在0.5Hz之内；当活塞组件运动幅度D小于D_th时，返回启动工况；当节气门开度Kd大于节气门总开度乘以一个设定百分比K_th时，进入发电工况；在发电工况下：根据活塞组件的当前运动方向，对左侧气缸和右侧气缸进行轮流点火；当节气门开度Kd小于或等于节气门总开度乘以所述百分比K_th时，返回怠速工况；在启动工况、怠速工况和发电工况下：当活塞组件的工作频率f小于最小工作频率f_min时，进入停机状态，当活塞组件的工作频率f大于系统最高安全允许频率f_max时，进入限速工况；在限速工况下：通过改变外接负载，降低活塞组件的工作频率，当活塞组件的工作频率降至f_max的90％时，返回原工况。