Cylinder pressure-based control is a key enabler for advanced pre-mixed combustion concepts. Besides guaranteeing robust and safe operation, it allows for cylinder pressure and heat release shaping. This requires fast control-oriented combustion models. Over the years, mean-value models have been proposed that can predict combustion measures (e.g., Gross Indicated Mean Effective Pressure, or the crank angle where 50% of the total heat is released) or models that predict the full in-cylinder pressure. However, these models are not able to capture cyclic variations. This is important in the control design for combustion concepts, like Reactivity Controlled Compression Ignition, that can suffer from large cyclic variations. In this study, the in-cylinder pressure and cyclic variation are modelled using a data-based approach. The model combines Principle Component Decomposition and Gaussian Process Regression. A detailed study is performed on the effects of the different hyperparameters and kernel choices. The approach is applicable to any combustion concept, but most valuable for advance combustion concepts with large cyclic variation. The potential of the proposed approach is demonstrated for an Reactivity Controlled Compression Ignition engine running on Diesel and E85. The prediction quality of the evaluated combustion measures has an overall accuracy of 13.5% and 65.5% in mean behaviour and standard deviation, respectively. The peak-pressure rise-rate is traditionally hard to predict, in the proposed model it has an accuracy of 22.7% and 96.4% in mean behaviour and standard deviation, respectively. This Principle Component Decomposition-based approach is an important step towards in-cylinder pressure shaping. The use of Gaussian Process Regression provides important information on cyclic variation and provides next-cycle controls information on safety and performance criteria.


翻译:基于缸内压力的控制是实现先进预混燃烧概念的关键推动因素。除了保证稳健和安全的运行外,它还允许对缸内压力和放热进行整形。这需要快速的控制导向燃烧模型。多年来,提出了能够预测燃烧指标(例如,总指示平均有效压力,或总热量释放50%时的曲轴转角)的平均值模型,或预测整个缸内压力的模型。然而,这些模型无法捕捉循环变动。这对于像反应性控制压缩点火(RCCI)这类可能遭受较大循环变动的燃烧概念的控制设计至关重要。在本研究中,采用基于数据的方法对缸内压力和循环变动进行建模。该模型结合了主成分分解(Principal Component Decomposition, PCD)和高斯过程回归(Gaussian Process Regression, GPR)。对不同的超参数和核函数选择的影响进行了详细研究。该方法适用于任何燃烧概念,但对于具有较大循环变动的先进燃烧概念最有价值。针对一台使用柴油和E85运行的RCCI发动机,展示了所提出方法的潜力。所评估燃烧指标的预测质量在平均行为和标准差方面总体精度分别为13.5%和65.5%。传统上难以预测的峰值压力上升率在该模型中在平均行为和标准差方面的精度分别达到22.7%和96.4%。这种基于主成分分解的方法是实现缸内压力整形的重要一步。使用高斯过程回归提供了关于循环变动的重要信息,并为下一循环的控制提供了有关安全性和性能标准的信息。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
4+阅读 · 6月6日
《国防领域安全采用大语言模型的战略蓝图》
专知会员服务
7+阅读 · 6月6日
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
人工智能重塑威慑:算法优势的兴起
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
17+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
14+阅读 · 6月4日
相关VIP内容
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员