基于DOE和神经网络的增压柴油机实时模型建模方法研究

基于一维仿真物理模型,研究了发动机实时模型的建模理论和方法。将发动机划分为进排气管路、中冷器、涡轮增压器和气缸四个子系统,分别探讨了各个子系统的建模方法,并重点研究了利用DOE和人工神经网络构建发动机气缸模型的方法。在此基础上,以道依茨BFM1015增压中冷柴油机为对象,对该方法进行了验证。研究结果表明:与传统的面向控制的平均值模型相比,运用新方法建立的面向控制的发动机实时模型误差小于5%,具有精度高、对试验数据依赖低等特点。     

基于GT-power的船用柴油机增压匹配仿真优化分析

对玉柴某型船用柴油机增压后的供油提前角进行研究分析。首先应用发动机性能仿真分析软件GT-power建立了该柴油机的模型,然后对柴油机进行了台架试验,通过试验结果与仿真结果的对比,验证所建立模型的正确性和可靠性。之后选择几个不同的供油提前角对柴油机性能进行仿真计算,确定出了最佳供油提前角,达到柴油机匹配优化的目的。     

排气背压对增压柴油机功率的影响分析及其改进方法

建立了某涡轮增压柴油机一维工作过程模型并经试验验证;用该模型研究了排气背压的升高对涡轮增压柴油机输出功率的影响,并通过增压系统的重新匹配和设计改造,探讨了两种改善发动机环境背压适应性的方案。     

基于dSPACE柴油机电子调速系统硬件在环仿真研究

跟据平均值原理建立了增压柴油机进气系统、增压器、扭矩计算、喷油泵、柴油机动力学和排气系统的数学模型,根据所建立的数学模型,应用Tesis DYNAware建立了增压柴油机参数化仿真模型。利用所建立的仿真模型、dSPACE仿真平台、接口设备、真实的柴油机电子调速系统和真实的执行器设计,实现了柴油机电子调速系统硬件在环仿真平台,并进行了起动、调速功能验证,仿真结果与配机实验值的比较,结果表明仿真测试平台精度高、实时性好、测试工况完整、功能完备、通用性强。     

基于Matlab/Simulink的车用增压柴油机建模与仿真

介绍利用数值仿真研究车用增压柴油机瞬态特性的意义，从柴油机的试验数据出发，在平均值模型的基础上，建立车用增压柴油机的动态模型，详细描述了涡轮增压器、柴油机及车用负载模型，并在Matlab／Simulink环境下给出了仿真模型结构框图和在两种瞬态工况下的仿真结果。     

二级涡轮增压中冷柴油机变海拔适应性研究

针对某一级增压柴油机在高海拔地区工作时功率大幅下降的问题,基于GT-Power软件建立了二级涡轮增压中冷柴油机的工作过程模型并经试验数据验证;采用所建立的模型预测分析了二级增压柴油机在变海拔条件下的进、排气参数,以及增压中冷等部件的性能参数的变化规律。分析表明:二级增压柴油机具有良好的变海拔适应性。     

增压柴油机进排气过程的模拟计算研究

基于GT-POWER软件建立了包括增压柴油机进气系统、排气系统和排气消声器的工作过程模拟计算模型,通过模拟计算研究了发动机的外特性指标、最高燃烧压力、进排气系统压力波动、消声器端口压力等参数的变化,试验验证表明:所建立模型能够正确预测发动机进排气系统中的压力波。     

基于神经网络的零维预测燃烧模型及建模方法

提出了基于神经网络的零维预测燃烧模型,适用于发动机稳态和动态过程的燃烧计算.以建立高原增压柴油机燃烧模型为例,介绍了基于神经网络的零维预测燃烧模型的建模步骤,主要包括放热率计算、放热率参数化、构建和训练神经网络.介绍了缸压处理和放热率计算方法;以三韦伯函数形式拟合放热率曲线,增加一系列约束解决拟合参数的多解问题;构建并训练了神经网络,完成建模.通过训练误差分析、预测结果与试验数据的对比,对模型的预测精度进行了验证.     

基于GT-POWER的甲醇柴油发动机性能仿真

以4100QBZL增压中冷柴油机结构参数为基础,利用GT-POWER软件建立了柴油机燃用M15甲醇柴油混合燃料的仿真模型,通过试验验证了模型的正确性,并从压缩比和供油提前角两个方面对发动机进行性能分析、对比。     

基于零维模型的柴油机建模与仿真

通过对柴油机缸内热力工作过程的分析,建立了柴油机的Matlab/Simulink零维仿真模犁,并将其计算结果与发动机热力性能分析软件AVL Boost的计算结果进行对比,结果表明,该模型对四冲程增压柴油机的仿真计算具有较高的精度,验证了模型的正确性。     

基于负载转矩主动观测的农用柴油机瞬态过程控制研究

针对农用柴油机在瞬态突加负载工况下因涡轮迟滞效应造成的发动机转速下降和油耗上升问题,提出一种基于负载转矩主动观测的农用柴油机瞬态过程控制算法。首先,建立了农耕机耕地阻力矩和发动机驱动转矩预测模型,采用跟踪-微分器实现了作业模式识别、耕深预测及负载转矩预测,设计了增压压力前馈控制器;然后将预测模型的偏差与外部转矩干扰统一视为"总扰动",采用扩张状态观测器进行在线估计和补偿;接着基于耕深与发动机转速的动态过程信息,采用递推优化算法设计了负载转矩模型的参数学习算法,用于在线优化模型参数,提高前馈精度,降低总扰动观测负担。在试验校准的高精度Simulink平台上,对算法进行仿真验证,结果表明:较传统控制方法,采用该控制方案后,瞬态过程的空气供给速度提升53.1%,指示转矩响应速度提升44.7%,进而使发动机的转速波动降低98.8%,瞬态过程有效燃油消耗率降低7.0%。     

车用柴油机涡轮增压匹配系统软件开发

根据涡轮增压柴油机的平均参数模型,建立了车用柴油机增压选型与匹配系统,可以完成对增压方案的选取、增压参数的计算以及增压器型号的选取等工作;以Visual C++为开发平台,进行了系统软件的开发;以D6114柴油机为例进行了匹配计算,并与相应的试验结果进行对比,两者吻合良好,进一步验证计算模型、程序的正确性。     

增压柴油机功率校正

本文通过对ＪＢ３７４３－８４《汽车发动机性能试验方法》中柴油机功率校正公式的研究，在增压柴油机及增压中冷柴油机的试验基础上，阐述了发动机进气温度、进气压力对发动机功率的影响，并通过大量计算及分析，提出了对校正公式中某些参数的修改意见及讨论了不同进气温度、压力范围对发动机功率校正结果的影响，以提高增压柴油机功率校正的精度。     

16V396TE54柴油机工作过程仿真研究

采用AVL_Boost发动机工作过程数值模拟软件对16V396TE54柴油机进行建模,为了验证所建立的计算模型的准确性,利用该模型对柴油机进行了一维性能模拟计算,并将模拟计算数据与试验数据进行了对比,结果表明,该计算模型与实际情况基本相符,以其作为基础进行的性能计算与分析具有可行性,为同类柴油机的过程研究分析提供了理论依据。     

双燃料发动机放热率计算和试验分析

提出了一个描述双燃料发动机燃烧特性的多区模型,模型将气体燃料的燃烧和引燃柴油的燃烧分别进行考虑。建立了由实测示功图求解双燃料发动机放热率的微分方程式,开发了计算双燃料发动机燃烧放热规律的软件,并在一台生物质气-柴油双燃料发动机上与传统柴油机放热率计算模型进行了试验验证和对比。研究和试验结果表明,用传统柴油机分析方法计算双燃料发动机的放热率峰值偏大,所计算的缸内工质平均温度偏高,新模型计算的结果与实际情况更吻合。     

加装壁流式过滤体的柴油机整体模型

以Konstandopoulos与Johnson关于过滤体排气阻力的数学物理方程为计算依据,建立了过滤体一维模型;以某四缸增压发动机为试验用发动机,建立发动机模型,二者集合为系统整体模型,模拟系统排气阻力,计算与试验结果吻合。模型计算了柴油机加装壁流式碳化硅过滤体在实际运行条件下的排气背压MAP,为过滤体的再生控制策略提供了依据。     

涡轮增压柴油机的平均值模型及仿真

以12V240Z柴油机为仿真对象,详细描述了涡轮增压柴油机动态过程实时仿真的一个平均值模型及建模方法,并在MATLAB/SIMULINK环境下进行了动态过程实时仿真和分析。     

加装壁流式过滤体的柴油机整体模型

以Konstandopoulos与Johnson关于过滤体排气阻力的数学物理方程为计算依据,建立了过滤体一维模型;以某四缸增压发动机为试验用发动机,建立发动机模型,二者集合为系统整体模型,模拟系统排气阻力,计算与试验结果吻合.模型计算了柴油机加装壁流式碳化硅过滤体在实际运行条件下的排气背压MAP,为过滤体的再生控制策略提供了依据.     

可控脉冲增压系统对D6114柴油机性能影响研究

可控脉冲增压系统可以实现气缸相对排气容积的调节,具有兼顾发动机高低转速工况的优势。本文针对D6114ZLQB型柴油机,建立了该发动机可控脉冲增压系统GT-POWER仿真模型,通过不同排气容积条件下发动机性能试验校核了仿真模型。计算研究了不同转速下可控脉冲增压排气系统排气压力波和进气压力变化规律,探讨了脉冲增压系统和准定压增压系统在不同转速下的适应情况。通过仿真计算研究了可控脉冲增压系统对柴油机性能的影响,确定了可变脉冲增压系统的切换边界。     

柴油机可调两级涡轮增压系统一维仿真建模及验证

为降低柴油机在瞬态工况下试验的成本和难度,运用GT-Power软件建立安装可调两级增压系统的柴油机仿真计算模型,并对模型计算结果进行验证。结果表明：所建模型的仿真和试验结果有较好的一致性;稳态工况下,燃油消耗率相对误差为2.95%,进气压力相对误差为4.96%,涡前温度相对误差为4.89%;瞬态工况下,计算转矩、转速和增压压力与试验的结果相差较小且变化趋势有非常好的一致性。该仿真模型准确、可靠,可以进行可调两级增压系统柴油机稳态及瞬态性能的仿真研究,仿真结果可以为两级涡轮增压柴油机试验提供有效的数据支持,提高试验效率。