脉冲爆震火箭发动机模拟运动的初步探索性实验研究

实验进行了火箭式脉冲爆震发动机系统在发射架上的模拟运动,发动机以汽油为燃料、压缩空气为氧化剂,并由自行研制的带有PLC可编程控制器装置控制发动机的点火频率和油气供给.对发动机系统运动模型做了实验研究,用高速摄影机测量了脉冲爆震发动机运动的位移并得到了发动机的冲量和比冲.     

基于GT-Power对HCNG发动机的数值模拟

为了对HCNG发动机进行更系统理论的研究,运用模拟软件GT-Power建立YC6J天然气掺氢发动机的仿真模型.仿真数据与原机外特性试验结果对比的误差在5%以内,证明该模型具有较高的准确性.然后通过该仿真模型,进行过量空气系数和点火提前角与燃用不同掺氢比例的HCNG关系的模拟研究.研究结果表明,HCNG掺氢比越大,所对应的最佳点火提前角越小,同时着火极限越宽;在较小的点火提前角或者较大的过量空气系数时,掺氢HCNG能有效地提高热效率,降低燃料消耗;HCNG发动机的NOx排放相比CNG虽有所增加,但可通过减少点火提前角或增大过量空气系数降低NOx排放.同时针对模拟工况,确定最佳的点火提前角和过量空气系数,为HCNG发动机的开发标定,起到理论指导作用.     

基于单片机的电控发动机怠速模糊控制器实现

针对发动机怠速工况显著的时变性、非线性和不确定性,以80C196KC单片机作为控制器,设计了一种以发动机转速偏差及偏差变化为模糊输入、以旁通电磁阀占空比和点火提前角为模糊输出的模糊控制器.实验结果表明,该模糊控制实现了稳定怠速控制,且与原系统相比,降低了怠速目标转速,并具有更好的冷却水温适应性.     

发动机ECU模拟测试系统

随着我国汽车产业迅猛发展,汽车ECU正扮演越来越重要的角色.本系统使用Freescale MC9S12X系列单片机、DAC数模变换器以及数控电位器等对汽车上常用传感器,如曲轴位置传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器等信号进行模拟,仿真汽车ECU的运行环境,测试ECU工作状况并采集ECU输出的喷油和点火信号加以分析.结果显示,发动机ECU测试系统产生的各种传感器信号可用于实际车辆检测和发动机ECU开发,同时也为汽车维修带来新的解决方案.     

摩托车点火系统点火能量的测量

运用积分方法设计开发了摩托车发动机点火能量测试系统,该系统由单片机和信号检测电路等组成。它模拟摩托车点火系统的现场工作条件,对发动机转速（２０００￣１２０００ｒ／ｍｉｎ）内的点火能量进行测量。由于采用了光电隔离和软件滤波等抗干扰措施,系统工作稳定,测试结果准确可靠。     

车用电控发动机点火能量测试系统的开发

为了加快车用发动机电控单元的开发,优化发动机的燃烧过程,开发了点火能量测试系统.系统中的试验监控界面通过串口与点火模块中的MCU保持通讯,实时监控系统的运行参数;MCU以输入的转速信号为基准,计算点火提前角和点火正时,输出点火控制信号,并通过晶体管控制初级回路的通断;参照SAE J973—1999标准,采用稳压管串模拟负载,分别采集点火线圈次级输出的电压信号和流经次级回路的电流信号,并对电流和电压信号的乘积进行积分运算,即可得到点火线圈次级输出的能量,以此作为评价点火能量的一个指标.试验结果表明,针对自主开发的JL465Q5发动机电控点火模块,点火能量能被有效的量化评价.     

电子负载的研制

由大功率晶体管构成的功率恒流源充当负载,通过吸收电源提供的大电流,从而模拟复杂的负载形式,测试电能输出装置或转换装置的输出性能。在对比传统测试所用的静态负载的基础上,提出新型电子负载实现的基本功能,并作了原理和电路分析及电路调试,同时进行了功能完善、性能改善及智能控制探讨。实验证明,该装置解决了传统测试中用电阻、电阻箱、滑线变阻器等模拟不了复杂负载的问题。     

发动机燃烧乙醇汽油数值模拟与试验

阐述了数值模拟技术在发动机研究中的重要作用,应用GT-POWER软件建立发动机燃烧乙醇汽油的工作过程模型,通过发动机台架试验验证模型的可靠性,在此基础上应用该模型对发动机的工作过程进行模拟计算,研究了发动机转速对发动机性能的影响,并对点火提前角进行优化计算,确定点火提前角对发动机性能的影响.     

基于自主开发的多片式ECU天然气发动机试验研究

针对基于汽油机改装的天然气发动机,开发了一套多片式电控系统,采用三个ATMEL公司生产的AVR系列单片机分别用作电控燃料喷射MCU、电子点火MCU及主控单片机;开发了便于调整参数的试验监控系统。通过台架试验得出了发动机基本点火提前角和喷气脉宽MAP数据,并确定了常温起动状态下的最佳点火提前角和喷气脉宽。进行了相同试验条件下原机ECU和多片式ECU控制的天然气发动机台架对比试验,试验结果表明:多片式ECU控制发动机点火有利于提高发动机的动力性能并能有效的降低排放。     

汽车发动机最佳点火时间微机控制系统的研究

采用微机控制的点火系统,可以跟踪发动机运行状况,提供该状态下的最佳点火提前角,从而改善发动机的动力性、经济性。本文分析了国内现行发动机点火装置的缺点并着重介绍了该系统的组成、工作原理、程序框图以及抗干扰措施。     

汽车发动机怠速的建模和H∞时滞鲁棒控制

根据发动机的物理模型和静态脉谱图,为一个4缸、2升火花点火汽油发动机建立了一个非线性平均值发动机怠速模型.该模型特点是在怠速工作点线性化,并考虑了参数不确定性、发动机的力矩输出滞后以及外部干扰.结合建立的模型,提出时滞依赖鲁棒H∞状态反馈控制器,保证系统的渐近稳定,并且使系统具有一定的鲁棒H∞性能.在en-DYNA发动机模型上的仿真验证了建模和控制方法的有效性.     

双线圈点火系统特性仿真与试验研究

为了降低稀燃CNG发动机燃烧循环变动,设计了一种双线圈点火系统。利用Multisim软件仿真研究了新点火系统次级电压的变化规律,并在发动机台架上研究了此点火系统对CNG发动机燃烧稳定性的影响。次级电压的仿真结果表明,在不同放电间隔的条件下,新点火系统分别能够有效提高次级电压,增加火花持续期并能实现多次放电。台架试验表明,在合适的放电模式下新点火系统能够降低发动机的循环变动系数,提高稀燃CNG发动机燃烧稳定性。     

PLC在锅炉点火控制系统中的应用

介绍了一种基于PLC控制的锅炉点火自动控制系统,该系统采用高性能火焰检测及控制器,实现了远程煤气点火,火焰在线检测、报警和联锁保护等功能,提高了锅炉点火、运行的安全性和生产效率。     

基于快速燃烧的火花点火式沼气发动机性能试验研究

国内对火花点火式沼气发动机的研究甚少，生产的沼气发动机在运动中出现热负荷高，可靠性与经济性差的问题，从分析沼气燃烧特点出发，提出了改善火花点火式沼气发动机性能的快速燃烧方式，并开发出具有风扇形燃烧室的新型快速燃烧系统。通过快速压缩膨胀机对采用风形燃烧室的2135沼气发动机的燃烧过程进行了模拟研究，同时进行了发动机的运行对比试验。试验研究表明：这种新型燃烧系统对改善火花点火式沼气发动机可靠性与经济性具有明显的效果。     

磨机PLC控制系统的设计

提出了一种利用可编程序控制器对水泥厂的磨机进行优化控制的系统设计,并详细地了该系统的液体变阻器综合保护控制系统和磨机动静压轴承控制系统。     

一种流量小精度高的转子发动机燃油流量检测系统

针对某型无人机转子发动机燃油流量小、检测精度要求高的问题,提出了采取微型涡轮流量传感器加频率综合的方法.根据转子发动机燃油流量检测系统框图,对该系统的频率综合电路进行了设计,给出了检测系统的测试结果.测试结果验证了本文方法的正确性.     

基于反步法的微型四旋翼欠驱动控制

根据微型四旋翼直升机模型和其欠驱动特性,提出了一种欠驱动控制策略,并在此基础上设计了微型四旋翼飞行控制系统基于反步法的控制器.该控制器能够使位置变量和偏航角跟踪稳定,并使俯仰角和偏航角稳定.最后通过仿真对算法有效性进行了检验.     

点火系统的自适应模糊控制

针对发动机在高速阶段仍保持点火提前控制而不发生爆震的问题,提出了点火系统的自适应模糊控制方法,将工业中常用的模糊算法引入发动机的点火系统,提高了系统的鲁棒性,介绍了模糊控制参数的估计方法.为了在爆震信号处理中加入时域信息并将其结合到模糊控制系统中去,建立了一种基于小波观测器的模糊控制系统,该控制系统可以将爆震减少到可接受的强度水平.经现场测试对比,该模糊控制方案对改善高速段的动力性是有益的.     

航空点火器火花能量自动测量系统电磁兼容性研究

航空发动机点火系统的火花能量对飞机发动机可靠的点火、传焰和燃烧是至关重要的参数.本系统采用示波器法测试原理,在不影响系统电路正常工作状态的情况下利用示波器一次同时捕捉打火瞬间点火器的放电电压和电流波形,从中计算出点火器放电效率等点火系统研究与设计的重要参数.在实际测试过程中发现,由于点火系统产生的强电磁干扰(瞬态电压3～4 kV,电流13 kA),造成测试结果失真,无法完成正常测试.通过对该自动测量系统的电磁兼容性进行相关研究与实验,分别从干扰源、干扰路径、受扰设备3个方面进行了EMC分析,并提出一系列行之有效的措施,提升了系统的工作可靠性和EMC能力.研究对解决强电磁场干扰环境下测试系统抗干扰能力提高有参考价值.     

天然气发动机点火提前角的优化

为提高天然气发动机的动力性和燃料经济性, 对天然气发动机的点火提前角进行了优化研究.利用GTPower软件搭建了天然气发动机的仿真模型, 通过理论分析与数值模拟相结合的方法, 分析了点火提前角对天然气发动机缸内燃烧压力和燃烧温度、压力升高率、燃烧放热率、转矩及燃气消耗率的影响.在此基础上, 利用DOE (design of experiments) 模块, 针对增压天然气发动机节气门全开、空燃比为22~25的工况, 以转速和点火提前角为独立变量、以输出转矩为相关变量、以缸内燃烧压力峰值出现的位置及压力升高率限值为约束条件, 进行了点火提前角的优化计算, 得到了最佳点火提前角的三维MAP图.