Адаптивне і робастне керування двигуном.

 

1.4. ОПТИМАЛЬНЕ КЕРУВАННЯ ДВИГУНОМ

В неелектронних системах мінімально необхідна якість керування двигуном досягається надмірністю запасів стійкості, крутного моменту, міцності і, як наслідок, збільшеною витратою палива і викидами шкідливих речовин тощо.

Традиційною метою керування, навіть для найскладніших в керуванні двигунів з безпосереднім уприскуванням палива в циліндри, було встановлення і подальша стабілізація частоти обертання, а для автомобільних двигунів з регульованою передачею ще й потужності двигуна.

Метою сучасного підходу до керування двигунами є оптимізація керування (досягнення поставленої мети якнайкращим з погляду прийнятого критерію чином за наявності обмежень). Це головне завдання електронного керування двигуном полягає у встановленні оптимальної сукупності значень його керуючих дій.

Сутністю оптимізації є отримання необхідної якості двигуна за рахунок усунення надмірності, тобто здійснення повного і ефективного використання наявних можливостей, закладених в конструкцію двигуна, вживаних в ньому матеріалів і технології виготовлення кожного його зразка.

Оптимізація має сенс тільки за наявності узагальненого показника якості – критерію оптимальності або цільової функції, що достатньо відчутно відображає ефективність керування. Важлива також доступність критерію оптимальності, можливість його визначення і використання в системі керування.

В загальному випадку якість двигуна визначається сукупністю технічних, економічних і екологічних показників. Серед них як безпосередньо керовані, так і зумовлювані можливостями МПСК.

В число безпосередньо керованих технічних показників двигуна входять: крутний момент, частота обертання, тиск і температура в системах паливоподачі, наддуву, змащування, охолоджування, вміст кисню у відпрацьованих газах.

Безпосередньо керований головний з економічних показників – поточний, а отже і експлуатаційний, витрата палива, а також витрати масла, повітря, води.

Безпосередньо керовані наступні екологічні показники: склад і кількість шкідливих викидів, рівень і спектр шуму і вібрацій.

Відносна значущість цих показників якості двигуна залежить від призначення і умов його роботи.

Підвищення якості двигуна в широкому сенсі досягається оптимізацією конструкції і технології виготовлення, методів і засобів випробування і доведення двигуна, його систем і агрегатів, включаючи систему керування, і в першу чергу – забезпечувана нею якість керування двигуном.

Практично вирішення цієї комплексної задачі розпадається на три окремі завдання:

Ø оптимізація, здійснювана розробниками і виробниками двигуна і його систем на стадіях проектування, виготовлення, модернізації і ремонту;

Ø оптимізація керування двигуном, що виконується автоматично мікроконтролером в процесах стендової відладки та експлуатації двигуна;

Ø оптимізація керуючого пристрою – мікроконтролера, виконувана як на стадії проектування розробниками, так і під час експлуатації автоматично самою системою керування.

Основна мета застосування МПСК – оптимізація керування двигуном, що, по суті, означає забезпечення у будь–який момент часу необхідних значень керованих параметрів двигуна з якнайкращою якістю при виконанні обмежень. Це завдання виявляється найбільш загальним. Практика показує, що за наявності мікропроцесорної адаптивної системи оптимального керування виконання всіх інших функцій реалізовується звичайно без застосування додаткових апаратних засобів.

Сучасні електронні засоби і методи керування двигунами на основі інформаційних і комп'ютерних технологій, що враховують їх специфічні особливості як об'єктів мікропроцесорного керування, дозволяють радикально поліпшити практично всі їхні характеристики.

Конкретними окремими завданнями керування двигуном під час експлуатації може бути оптимізація усталених режимів, процесів прогрівання і пуску, розгону і гальмування, накидів і скидань навантаження, зупинки двигуна тощо. Для кожного з них повинні використовуватися різні варіанти критерію оптимальності залежно від вибраної конструкції двигуна.

Навіть при вирішенні задач оптимізації керування двигуном тільки під час експлуатації і з обмеженим переліком керуючих дій, важко вибрати єдиний узагальнений критерій оптимальності керування. Окремі задачі оптимізації керування двигуном розв'язуються різними програмами, наявними в мікроконтролері.

В найзагальнішому випадку як критерій оптимальності, використовується витрата палива при обмеженнях на керуючі дії, за технічними і екологічними параметрах.

В значній мірі це обумовлено можливістю використання як сигналу, що виражає поточне значення витрати палива двигуном, керуючої дії системи автоматичного регулювання частоти обертання, що входить до складу мікроконтролера найбільш складно керованих двигунів.

Вихідний сигнал (керуюча дія) регулятора частоти – це його реакція на будь–які збурення, що поступають в систему регулювання частоти обертання. Цей сигнал визначає циклову подачу палива. Він найінформативніший й виражає точно і швидко зміни, що відбуваються в двигуні. У мікропроцесорних регуляторах частоти він представляється числом (кодом), зручним для контролю і обробки в мікропроцесорі. Будучи еквівалентний витраті палива (найбільш загальному критерію оптимальності) і, відповідно, крутному моменту, а при сталій частоті обертання і ефективній потужності двигуна, він може широко використовуватися для реалізації оптимального керування, як втім, і в інших завданнях.

Не менш важливою є оптимізація власне мікроконтролера. Очевидно, що практично у всіх випадках критерій оптимальності повинен враховувати забезпечувані ним швидкодію і точність керування двигуном, надійність і вартість мікроконтролера.

Для досягнення вказаної мети необхідно здійснювати керування таким діями або процесами:

– тривалістю уприскування палива індивідуально для кожного циліндра;

– складом суміші;

– дроселюванням заряду при впусканні;

– випередженням уприскування палива або запалення;

– тиском уприскування палива;

– числом фаз і характеристиками уприскування палива;

– обмеженнями параметрів уприскування палива;

– тиском наддувного повітря;

– фазами газорозподілу і величиною підйому клапанів;

– інтенсивністю вихрового руху заряду в циліндрі;

– подачею повітря в режимі вільного ходу;

– кількістю рециркулюючих газів;

– газодинамічною настройкою впускного тракту;

– подачею вторинного повітря до нейтралізатора;

– температурами в системах охолоджування, змащування, повітропостачання; кількістю працюючих циліндрів;

– ступенем стиснення;

– рівномірність навантаження циліндрів;

– уловлюванням парів палива.

Мікроконтролер також повинен здійснювати:

– включення і виключення ряду систем і агрегатів (паливні насоси, кондиціонер, система підігріву нейтралізатора тощо.);

– вибір і підтримка значень регульованих параметрів, що забезпечують оптимальне або, зокрема, задані значення критеріїв якості;

– діагностування двигуна і системи керування;

– попереджувальну сигналізацію і аварійний захист двигуна.

Для кожного конкретного двигуна і кожного варіанту умов його роботи набір таких функцій може бути різним.

 

1.5. АЛГОРИТМИ КЕРУВАННЯ ДВИГУНОМ

Першим і найбільш важливим етапом на шляху побудови автоматичної системи керування двигуном є отримання математичних моделей, що описують поведінку двигуна, тобто зміни його керованих параметрів залежно від змін керуючих і збурюючих дій. Від того, наскільки повні і достовірні математичні моделі залежить вибір алгоритмів керування, їх складність, точність і швидкодія. Слід тільки мати на увазі, що сучасні методи керування, наприклад, з самонавчанням, можуть забезпечити бажану якість керування навіть при повній початковій відсутності математичних моделей об'єктів керування. В цьому випадку аналітично–математичні моделі замінюються таблицями (матрицями) значень керуючих дій, що задаються або навчаються, тобто модель задається у вигляді матричного полінома.

Головною характеристикою будь–якого керуючого пристрою є алгоритми керування. Алгоритм керування показує, яка інформація і як використовується в мікропроцесорі або, узагальнено, – в мікроконтролері для формування керуючих дій. Алгоритми керування реалізуються в програмних блоках мікропроцесора.

Багатовимірність, багатопараметричність двигуна і численність завдань керування ним вимагають застосування широкого набору різноманітних алгоритмів керування в мікроконтролері. Очевидно, що залежно від призначення вимоги до алгоритмів зміняються, тому можна говорити про необхідність цілого їх набору для створення повної системи керування. Створення такого комплексу алгоритмів керування двигуна, так само як і розробка самих систем керування, є складним і трудомістким процесом.

Алгоритми керування можуть бути представлені як у вигляді функціональних або структурних схем, так і у вигляді блок–схем програм функціонування мікропроцесорів.

Кожній з окремих систем керування при її створенні задається початкова версія свого алгоритму керування. В більшості випадків вона залишається незмінною на весь період експлуатації двигуна, але вона може покращуватися в процесі функціонування системи.

До основних функціональних алгоритмів, що забезпечують роботу МПСК, відносяться:

Ø диспетчер часу, що регулює послідовність виконання всіх операцій і їх прив'язку до часу і/або до кута повороту колінчатого валу;

Ø програми збору, обробки і розподілу інформації;

Ø диспетчер режимів, що визначає режим роботи двигуна і, відповідно, гілку програми, за якою повинне будуватися керування;

Ø алгоритми формування керування за всіма керувальними діями;

Ø алгоритми перетворення і виведення керуючих команд на виконавчі пристрої;

Ø алгоритми, що забезпечують діагностування роботи системи керування і її елементів, а також запам'ятовування і виведення відповідної інформації;

Ø алгоритми, що забезпечують працездатність МПСК при відмові окремих її елементів;

Ø алгоритми бортового діагностування роботи двигуна засобами МПСК і виведення відповідної інформації;

Ø алгоритми оптимізації, адаптації і самонавчання.

Алгоритм керування вибирається, спираючись на задані вимоги до якості керування кожним двигуном і з урахуванням його конкретного призначення. В першу чергу алгоритми залежать від принципової структури системи керування, яка може бути замкнутою, розімкненою і комбінованою.

У всіх системах керування і кожному з її елементів обов'язково присутній прямий зв'язок – дія вхідного сигналу на вихідний. Зворотний зв'язок – дія вихідного сигналу на вхідний може бути обумовлена природними властивостями системи або цілеспрямовано організована в ній штучно. Зворотні зв'язки можуть охоплювати як всю систему керування, так і будь–яку її частину. Зворотні зв'язки можуть мати місце, наприклад, у виконавчих пристроях. У них зворотні зв'язки можуть бути як від’ємними, такими, що зменшують невідповідність значень вихідного сигналу значенням вхідного сигналу, так і додатними, такими, що збільшують цю невідповідність до технічно максимально можливої межі. Додатні зворотні зв'язки можуть бути тільки місцевими, такими, що охоплюють окремі частини системи. Якщо вони охоплюють всю систему (з виходу на вхід), тоді вона взагалі позбавляється можливості виконувати своє призначення.

Замкнуті системи. У цих системах реалізується принцип керування по відхиленню. Функціональна схема замкнутої системи з керуванням по відхиленню представлена на рис. 1.5 а.

Рис.1.5. Функціональні схеми систем керування:

а) замкнута система з керуванням за відхиленням; б. – розімкнена система з керуванням за завданням; в) – розімкнена система з керуванням за збуренням; г) – комбінована система з керуванням за відхиленням і збуренням

Відхиленням або похибкою керування називають різницю Е між заданим G і дійсним значеннями керованого параметра (Е = G–Y). Замкнутою така система називається тому, що в ній інформація, що виражається такими, що змінюються за своєю природою або виглядом сигналами, передається по замкнутому контуру – від мікроконтролера до двигуна – прямий зв'язок і від двигуна до мікроконтролера – зворотний. Цей зворотний зв'язок від’ємний, оскільки він призначений для зменшення відхилення Е.

Мікроконтролер, відповідно запрограмованому в ньому алгоритму керування, формує за величиною і знаком відхилення Е керувальну дію U, яка усуне або, принаймні, зменшить відхилення Е, що виникло з будь–якої причини (від будь–якого навіть неконтрольованого збурення, неточностей математичного опису, змін і нелінійностей характеристик об'єкту або зміни завдання).

Замкнуті системи можуть забезпечити будь–яку високу точність. Але може бути необхідна корекція – вводу спеціальних ланок і зв'язків для забезпечення стійкості і необхідної якості перехідних процесів.

На жаль, для двигунів не всі системи керування можуть бути виконані замкнутими. Це пов'язано з трудністю вимірювання в експлуатаційних умовах таких найважливіших керованих параметрів, як вміст шкідливих речовин у відпрацьованих газах, потужностні і економічні показники двигуна тощо, тобто організації зворотного зв'язку.

В розімкнених системах реалізується принцип керування за завданням. Схему такої системи показано на рис. 1.5 б. Алгоритм її керування використовує інформацію тільки про завдання G. Сформована на її основі керуюча дія U поступає по прямому зв'язку до двигуна. Зворотного зв'язку в системі немає. Тому такі системи мають необмежену швидкодію. Але їх точність обмежена, оскільки вона визначається достовірністю інформації про перетворення двигуном U в Y і точністю перетворення мікроконтролером G в необхідне U.

Основним недоліком розімкнених систем є те, що вони не дозволяють враховувати фактичну зміну керованих параметрів двигуна. Так, наприклад, якщо із–за фактично зниженого октанового числа палива або в результаті підвищеного відкладення нагару в камері згорання виникне детонаційне згорання, система як і раніше підтримуватиме те ж значення кута випередження запалення. Аналогічно при збідненні суміші із–за закоксовування форсунок тривалість імпульсу, що керує відкриттям форсунок, не зміниться для підтримки необхідного складу суміші, а кут випередження запалення не буде збільшений для компенсації уповільнення згорання, необхідної при збідненні суміші.

Як наголошувалося, двигун є об'єктом зв'язаного багатопараметричного керування, і зміна однієї з керуючих дій, як правило, вимагає зміни інших дій. Так, зміна складу суміші, що подається, або кількості рециркульованих газів вимагає зміни кута випередження запалення і/або інтенсивності вихрового руху заряду. Зв'язаними виявляються значення частоти обертання, випередження запалення, складу суміші і кількості додаткового повітря в режимі холостого ходу тощо.

Розімкнені системи є простим варіантом програмних систем керування, оскільки їх дії на об'єкт формуються за програмами, введеними в мікроконтролер. Команди по кожній керуючій дії формуються у відповідних контурах майже незалежно. Ці програми можуть бути однозначно жорсткими або коректуватися у функції всього комплексу завдань і контрольованих збурень.

Для здійснення зв'язаного керування в цьому випадку необхідно, на початковій стадії визначення і вводу в систему конкретних програм, проводити сумісний їх вибір одночасно по всіх пов'язаних один з одним керуючих діях.

У розімкнених системах реалізується і принцип керування по збуренню, представлений на рис. 1.5 в. U формується мікроконтролером за інформацією про збурення F. Перетворення F в Y відбувається по двох паралельних каналах: природне перетворення в двигуні і керуюче перетворення, здійснюване в мікроконтролері. Зворотного зв'язку також немає. І в цій схемі швидкодія не обмежена, але точність невелика. Розімкнена система не може взагалі усувати вплив неконтрольованих збурень, неточностей математичного опису, змін характеристик об'єкту керування.

Приклад такої системи – керування обмеженням подачі палива по тиску наддуву пневмокорректором в механічному регуляторі частоти обертання двигуна. Точність такої корекції обмежена похибками механізмів пневмокорректора і тим, що вона не враховує інших (неконтрольованих) збурень, наприклад, змін температури повітря і теплофізичних параметрів палива.

Доцільно поєднання керування за завданням і збуренням. У керування бензиновими двигунами практично повсюдно використовують саме таке поєднання принципів розімкненого керування по комплексу завдань і збурень.

Основні властивості всіх розімкнених систем однакові – висока швидкодія і обмежена точність.

Комбіновані системи. Якнайкраща якість керування досягається при поєднанні розімкнених і замкнутих систем. На рис. 1.5 г подано схему комбінованого керування за відхиленням і збуренням. Цей принцип дозволяє досягти великої точності при високій швидкодії. Прикладом такої системи служить система керування частотою обертання двигуна з використанням дії (імпульсу) по головному збуренню – навантаженню.

 

1.6. АДАПТИВНЕ І РОБАСТНЕ КЕРУВАННЯ ДВИГУНОМ

Досягнення оптимальності керування утруднене як через відсутність практичної можливості докладного математичного опису процесів, що протікають в двигуні за різних умов і режимів роботи, так і через перераховані вище особливості двигуна. Наперед непередбачувані і відхилення зовнішніх умов роботи двигуна. Досягнення в цих умовах результатів близьких до оптимальних можливо тільки адаптивними методами керування.

Термін «адаптація» запозичений теорією керування з біології і вказує на властивість пристосування організму до змін навколишнього середовища.

Елементи пристосування в тій чи іншій мірі присутні в будь–якому процесі керування двигуном. Наприклад, в системі автоматичного регулювання частоти обертання – відпрацювання завдання, що змінилося, усунення впливу навантаження тощо. Проте таке пристосування не вимагає включення до складу системи керування спеціальних пристроїв і зв'язків понад функціонально необхідних для встановлення і підтримки бажаних параметрів двигуна. Воно закладається в керуючий пристрій на стадії проектування системи керування.

Дещо помітніше пристосування, здійснюване програмним керуванням. Прикладом може служити зміна випередження початку подачі палива у функції величини подачі в механічних і гідромеханічних системах керування дизелем, здійснюване косою кромкою нагнітального плунжера ПНВТ при повороті плунжера виконавчим механізмом регулятора частоти обертання. Така програма має жорсткий однозначний характер і розробляється також на стадії проектування системи керування на основі початкової інформації про бажану залежність початку подачі палива від її величини.

У сучасному розумінні адаптивним вважають керування, при якому автоматична зміна налаштувань, алгоритмів, критеріїв якості і навіть цілей керування, аж до самонавчання, виконується на підставі збору і аналізу значного обсягу інформації. Така адаптація проводиться спеціальними програмними блоками в мікропроцесорі виконанням процедур автоматичного пристосування до будь–яких, у тому числі і неконтрольованих збурень.

Адаптація може здійснюватися автоматично:

Ø регулюванням критерію якості замкнутою системою із зворотним зв'язком за відхиленням;

Ø програмним керуванням у функції збурень, як правило, по розімкнених схемах;

Ø вибором параметрів алгоритмів керування шляхом аналізу ситуації, наприклад, використанням математичних моделей процесів, що проходять в двигуні;

Ø пошуком параметрів алгоритмів керування замкнутими системами, що діють за відхиленнями критеріюякості, викликаних пробними діями;

Ø зміною структyри системи керування на основі діагностування двигуна для забезпечення надійності.

Прийнято розрізняти програмну, пошукову і аналітичну адаптацію.

Програмна адаптація виконується за програмами, змінними в процесі керування на основі інформації про умови, режим роботи і стан двигуна. Програмне керування формується (головним чином в розімкнених системах) з використанням базових і коректуючих програм, що зберігаються в мікропроцесорі. Для кожної керуючої дії використовується свій набір програм.

Головна її відмінність – це гнучкість програм, що дозволяє здійснювати автоматичну їх корекцію в процесі керування. В цьому випадку прийнято говорити про програмно–адаптивне керування.

Метод вводу корекції на базове значення керуючого параметра шляхом додавання до нього величин поправок називається адитивним.

Іноді для внесення корекції з урахуванням дії збурюючих чинників базове значення керуючої дії, множать на декілька коефіцієнтів, одержаних з відповідних коректуючих матриць. Такий метод формування програмного керування називається мультиплікативним. І, нарешті, можливий змішаний метод побудови керування, при якому поправки вводяться як адитивно, так і мультиплікативно.

Така побудова розімкненого програмного керування дозволяє здійснити достатньо складне і точне керування з урахуванням значного числа режимних і збурюючих чинників. Можливе і складніше розімкнене програмно–адаптивне керування, при якому не тільки програми чи алгоритми керування, але і структура системи, змінюються залежно від умов роботи двигуна згідно з наперед закладеної програми. Цей підхід використовується, практично, у всіх системах мікропроцесорного керування автомобільними двигунами.

Звичайно програмні системи найбільш швидкодіючі, але в той же час і грубі. Програмна адаптація не може забезпечити високу точність досягнення і підтримки оптимуму критерію, оскільки вона долає невизначеність, що створюється тільки контрольованими збуреннями. Цього недоліку позбавлені замкнуті системи керування, в яких для програмної адаптації в мікропроцесор поступає інша інформація про фактичні значення основних керованих параметрів двигуна, по яких ведеться оцінка якості керування.

Але необмежена швидкодія робить програмну адаптацію незамінною в оптимізації перехідних процесів двигуна і гарантує швидкий вихід в область близьких до оптимальних налаштувань усталених режимів.

Пошукова адаптація – це автоматичний пошук оптимуму критерію якості, що проводиться безпосередньо на працюючому двигуні, і виведення двигуна на цей режим. Пошук здійснюється шляхом подачі в двигун пробних дій і аналізу змін керуючих дій і керованих параметрів двигуна, за наслідками якого коректується математичне забезпечення мікропроцесора для досягнення оптимальної сукупності керуючих дій.

Пошукова адаптація найточніша, але процедури пошуку вимагають певного часу для їх проведення. Та й здійснення цих процедур можливе далеко не у всіх режимах роботи двигунів. Найпростіше вона виконується в усталених режимах. Адаптація, здійснювана пошуковими системами, забезпечує більший ефект за рахунок точнішої оптимізації керуючих дій, пристосування до неконтрольованих змін умов роботи, індивідуальних відмінностей конкретного зразка двигуна, зносу деталей і змін його характеристик в часі.

Аналітична адаптація – це обчислення і реалізація мікропроцесором, наприклад, на основі математичної моделі двигуна, оптимальної сукупності керуючих дій. Аналітична адаптація достатньо швидкодіюча, але вимагає контролю, принаймні, частини збурень і керованих параметрів двигуна. Точність аналітичних систем визначається досконалістю моделі. Створити модель конкретного двигуна, що відображає індивідуальні, змінні з часом його характеристики, достатньо важко.

Пошукові адаптивні системи керування для двигунів вважаються кращими аналітичних із–за істотно меншого необхідного об'єму початкової інформації і неможливості створення досить точної моделі двигуна.

Найдосконаліші МПСК двигуном раціонально використовують сукупність взаємно доповнюючих програмної, пошукової і аналітичної адаптацій. В цьому випадку досягається найбільший за точністю ефект при високій швидкодії.

Результати пошукової адаптації, одержані при вирішенні її безпосередніх задач, використовуються для корекції програмної адаптації, уточнення математичної моделі в аналітичній адаптації і самонавчання.

У деяких контурах метою адаптації є стабілізація, а не оптимізація якості керування двигуном. Прикладом цьому служить система керування кількістю працюючих циліндрів дизеля. Вона діє шляхом почергового відключення частини циліндрів або робочих циклів в них. У працюючих циліндрах при цьому забезпечується потужність не нижче за деяку величину, тобто здійснюється стабілізація (у заданих межах) робочого процесу. Це виключає роботу двигуна на малих подачах палива, що супроводжується підвищеною витратою палива.

Така ж мета і системи керування рівномірністю розподілу навантаження по циліндрах – стабілізація потужності за середнім її значенням, що розвивається кожним циліндром.

У обох випадках стабілізуючим критерієм якості служить потужність, що розвивається кожним з працюючих циліндрів. Проте стабілізація робочих процесів в циліндрах забезпечує мінімізацію загальної витрати палива двигуном – оптимізацію головного критерію. Тобто стабілізація вказаного окремого критерію якості забезпечує оптимізацію головного загального критерію – витрати палива при одночасному обмеженні шкідливих викидів в атмосферу. Причому і в цих окремих завданнях стабілізації потужності безпосередньо може бути використано відповідний потужності вихідний сигнал регулятора частоти обертання двигуна.

Метою адаптації може бути також забезпечення працездатності двигуна в умовах, що змінюються. Наприклад, зміна програми керування параметрами уприскування палива в пускових режимах у функції температури масла. Оптимальна за тривалістю пуску програма для прогрітого двигуна виключає можливість пуску холодного двигуна.

Проте, найзагальніша мета адаптивного керування – це забезпечення оптимальної якості роботи кожного двигуна у всіх можливих умовах його роботи.

Оптимізація за вказаними окремим або загальним критеріями має сенс тільки в поєднанні з обмеженнями керуючих дій двигуна, що вводяться мікроконтролером для виключення механічних і термічних перевантажень, свідомо зайвої подачі палива, неприпустимих рівнів шкідливих викидів, шуму і вібрації.

Гранично допустимі значення керуючих дій змінюються у функції режиму і умов роботи двигуна. Бажання усунути зайві обмеження, які з одного боку підвищують надійність, а з іншого –утрудняють повне використання можливостей двигуна, визначає необхідність високої точності керування обмеженнями.

В процесі роботи двигуна доводиться, крім того, неперервно визначати, за яким з параметрів двигуна керуюча дія досягла гранично допустимого значення.

В свою чергу, перелік параметрів, за якими вводяться обмеження, і їх гранично допустимі чисельні значення залежать від умов роботи двигуна і виконуваним системою керування завданням. Наприклад, під час виникнення аварійної ситуації на дорозі повинні залишатися тільки ті обмеження, які виключають зниження крутного моменту двигуна і можливість виходу з ладу його деталей.

Тому регулювання обмежень в системі керування двигуном є важливим і складним завданням, що вирішується в загальному випадку перерахованими адаптивними методами або їх поєднаннями. Практично таке регулювання обмежень є адаптивним з оптимізацією якості за деяким комплексним критерієм, що враховує і потужність двигуна, і витрати палива.

Адаптація – не єдиний метод досягнення високої якості керування. У системах керування двигуном разом з адаптивними успішно застосовуються і робастні (грубі) методи. Робастні системи керування двигуном звичайно забезпечують достатньо високу або навіть оптимальну якість керування в одному, найважливішому або найважчому режимі, наприклад, при 100°/о–ному різкому підвищенні навантаження. У решті режимів забезпечується якість, хоч і не оптимальна, проте, не гірша, ніж у вибраному основному режимі. Робастні системи керування звичайно швидкодійніші і простіше реалізовуються, чим адаптивні.

Найбільший ефект дає розумне поєднання в комплексній системі керування двигуном як адаптивних, так і робастних методів. Звичайно робастне керування в тій чи іншій мірі доповнює адаптивне. Тому далі під адаптивним в загальному випадку розуміється адаптивно–робастне керування двигуном.

Реалізовуваність і ефективність адаптивного оптимального керування вирішальним чином залежать від досконалості використовуваних алгоритмів керування. Також впливає якість наявних засобів реалізації алгоритмів керування у формованих керуючих діях (програмного і апаратного забезпечення), і виконання керуючих дій системами двигуна, що діють на робочі процеси в його циліндрах або узагальнено – досконалість методів і засобів керування. Саме адаптивне керування двигунів вимагає обробки значного об'єму інформації за досить складними алгоритмами. Зокрема, реалізація перенастроюваних алгоритмів керування вимагає не тільки потужних програмних засобів, але і можливості зміни структури мікроконтролера у функціонуючій системі керування. Тому адаптивний керуючий пристрій реалізовується в даний час практично тільки мікропроцесором, що входить в мікроконтролер.