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An Explicit Model Predictive Control Framework for Turbocharged Diesel Engines

机译：涡轮增压柴油机的显式模型预测控制框架

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The turbocharged diesel engine is a typical multi-input multioutput system with strong couplings, actuator constraints, and fast dynamics. This paper addresses the exhaust emission regulation in turbocharged diesel engines using an explicit model predictive control (EMPC) approach, which allows tracking of the time-varying setpoint values generated by the supervisory level controller while satisfying the actuator constraints. The proposed EMPC framework consists of calibration, engine model identification, controller formulation, and state observer design. The proposed EMPC approach has a low computation requirement and is suitable for implementation in the engine control unit on board. The experimental results on a turbocharged Cat C6.6 diesel engine demonstrate that the EMPC controller significantly improves the tracking performance of the exhaust emission variables in comparison with the decoupled single-input single-output control methods.
机译：涡轮增压柴油发动机是典型的多输入多输出系统，具有强大的联轴器，执行器约束和快速的动态特性。本文使用显式模型预测控制（EMPC）方法解决了涡轮增压柴油机的废气排放法规问题，该方法可在满足执行机构约束的同时跟踪监控级控制器生成的时变设定值。提议的EMPC框架包括校准，发动机模型识别，控制器公式和状态观察器设计。所提出的EMPC方法具有较低的计算要求，并且适合在机载发动机控制单元中实施。涡轮增压Cat C6.6柴油发动机的实验结果表明，与解耦的单输入单输出控制方法相比，EMPC控制器显着改善了排气排放变量的跟踪性能。

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