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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利涡轮增压柴油机气路显式模型预测控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116027661B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211572891.9，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权涡轮增压柴油机气路显式模型预测控制方法是由陈虹;张诗奇;张冲;王博;胡云峰;孙耀;宫洵设计研发完成，并于2022-12-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本涡轮增压柴油机气路显式模型预测控制方法在说明书摘要公布了：一种涡轮增压柴油机气路显式模型预测控制方法，属于涡轮增压柴油机气路控制技术领域。本发明的目的是针对涡轮增压柴油机气路系统的进气歧管压强与排气歧管压强的跟踪控制问题，建立了基于数据驱动的面向控制模型，并基于显示模型预测控制方法设计了一个线性控制器的涡轮增压柴油机气路显式模型预测控制方法。本发明的步骤是：系统辨识数据采集，系统辨识，设待辨识矩阵，设测量矩阵和输入输出数据矩阵，将控制过程分为离线和在线两部分。本发明精度更高且能更好反应系统的瞬态稳态特性。相较于传统MPC，响应速度更快，占用ECU内存更小，大大减少了计算需求，降低了硬件成本。

本发明授权涡轮增压柴油机气路显式模型预测控制方法在权利要求书中公布了：1.一种涡轮增压柴油机气路显式模型预测控制方法，其特征在于：其步骤是： S1.系统辨识数据采集 选择通过APRBS和控制变量的方法来施加激励，以求能测量更多工况下的系统响应情况； S2.系统辨识 对于涡轮增压柴油机气路系统模型设为： 其中m为系统阶次；k为系统当前采样时刻，k＝1,2,...,M；M＞2m+1；M为总采样时长；aii＝1,2,...,m、bjj＝0,1,...,m为2×2的参数矩阵；为系统k时刻输出的进气歧管压强和排气歧管压强；ξk为k时刻的预测噪声； S3.令θ＝[a1,a2,...,am,b0,b1,...,bm]T为2×2m+1行、2列的待辨识矩阵； 为2行、2×2m+1列的观测矩阵，其中和为数据采集得到的k-1时刻系统真实的输出值和输入值； 则气路系统最小二乘辨识形式为： S4.令为测量矩阵；HM＝[h1h2…hM]T为输入输出数据矩阵，则气路系统的最小二乘误差J为： 以待辨识矩阵为自变量对误差进行求导，得到的极值点即为最佳待辨识参数； S5.控制过程分为离线和在线两部分 a、在离线过程中，首先获得涡轮增压柴油机的系统的状态空间方程，这个方程是离散的，如下式所示： 其中，设nx、nu、ny分别为状态量，控制量，输出量空间维数，为被控系统的状态量；为被控系统的控制输入量，即VGT和EGR的开度；为被控系统的输出量，即进气歧管和排气歧管压强； 定义二次代价函数以描述性能指标： 其中，N为预测时域长度，UN＝{u0,...,uN-1}为控制序列，Q、R分别为控制输出矩阵与控制输入矩阵的权值矩阵，Ymin、Ymax为输出向量约束；Umin、Umax为控制输入约束，根据控制输入输出的物理特性，设置VGT开度约束为20％-100％；EGR的开度约束设置为0％-100％； b、在线过程，首先控制器获取输入，根据其输入执行查表命令，搜索每个分区并判断分区是否可行，若可行则执行本区控制律，若不可行则继续下一个分区搜索判定，直到遍历所有分区，若没有分区符合要求则不执行控制律。

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