进气VVT技术对汽油机及整车THC排放性能影响

研究了发动机进气可变气门正时(VVT)技术对某自然吸气汽油机总碳氢(THC)排放性能的影响,并在匹配某增压直喷汽油机的整车上进行车辆启动阶段进气VVT控制策略的优化,发动机台架试验结果表明,使用进气VVT技术可以降低发动机THC排放,但会导致燃烧稳定性恶化,整车转毂试验结果表明,在车辆启动阶段通过对进气VVT开启角度及开启时间的优化,可以有效降低新欧洲标准行驶循环(NEDC)整车的THC排放。     

中置控制阀式VVT在特定转速区间相位波动的研究

针对使用中置控制阀式可变气门正时系统(VVT)的发动机在特定转速区间波动变大的现象,对比了侧置控制阀式VVT和中置控制阀式VVT的不同技术特点,研究了侧置控制阀式VVT不波动而中置控制阀式VVT波动变大的原因,提出了解决波动变大的多种策略,验证了使用策略后的效果.     

VVT对发动机性能影响的试验研究

研究了VVT对发动机充量系数、燃烧、动力性和排放的影响。试验结果表明:充量系数随着气门重叠角的增大而增大,缸内气流运动影响最佳燃烧对应的气门重叠角,进气VVT主要影响发动机的动力性,合适的进气VVT能够使扭矩提高11.6%,而排气VVT则影响发动机的排放,随着排气VVT的提前,NOx下降36%。     

VVT跟随性能问题解析

VVT的使用提升了发动机的动力性和经济性,降低了HC等有害污染物的排放,同时VVT的异常也会导致发动机的工作不稳定。主要对VVT跟随性能异常的几个原因及排查方法进行了阐述分析。     

基于排气VVT的直喷汽油发动机性能试验研究

在一台自然吸气直喷汽油发动机上进行运行工况内的进、排气可变气门正时(VVT)相位扫点试验,根据不同排气VVT相位下的发动机动力性和燃油经济性,结合进气流量、最高燃烧温度、指示热效率和泵气损失等因素,分析了发动机性能变化的原因。研究结果表明,外特性工况排气VVT推迟15°曲轴转角时,进气量增加,动力性提高;继续推迟排气VVT相位,泵气损失增加,动力性降低。在转速低于2 400r/min的中、高负荷区域,开启排气VVT使得指示热效率增大,泵气损失减少,发动机油耗降低;在排气VVT相位大于-15°曲轴转角、转速高于2 800r/min的中、高负荷区域,发动机经济性变差。     

凸轮轴负载扭矩计算与虚拟止回控制策略研究

当代汽油机普遍配置了双顶置凸轮轴(DOHC)的可变气门正时(VVT)系统,发动机工作时配气机构对凸轮轴产生的负载扭矩会影响VVT相位器的调节速度。本文通过分析凸轮轴的受力状况,建立了凸轮轴负载扭矩的数学模型,基于Matlab/Simulink的仿真计算,确定了凸轮轴负载扭矩随转速的变化规律。针对发动机低速时凸轮轴负载扭矩对相位器调节的阻碍作用,开发了虚拟止回控制策略,基于凸轮轴负载扭矩正、负切换的基准角和机油流量特性,确定占空比切换时刻和虚拟止回占空比数值。目标相位提前和滞后的仿真结果表明,设定值从5°CA到45°CA和从45°CA到5°CA阶跃变化时,相位器调节速率分别提高25%和34%。     

连续可变气门升程系统对增压直喷发动机燃油经济性影响的研究

为了深入分析连续可变气门升程(continuously variable valve lift,CVVL)系统对增压直喷(turbo-charged gasoline direct injection,TGDI)汽油发动机燃油经济性影响,通过对2 000r/min下0.2MPa和1.2MPa及5 000r/min下0.2MPa和1.2MPa这4个典型工况点的台架测试,对比分析了可变气门升程和可变气门正时(variable valve timing,VVT)对比油耗(brake specific fuel consumption,BSFC)的影响规律。结果表明:低负荷工况,比油耗随进气VVT提前和排气VVT推迟线性下降;降低气门升程,增加节气门开度,进气VVT可以进一步提前,排气VVT可以进一步推迟,从而形成米勒循环,使比油耗进一步降低。高负荷工况,气门全升程时比油耗更低,比油耗随进气和排气VVT提前而下降,但进气VVT对比油耗影响较小。     

可变气门正时标定在气门正时设计中的作用

以一款2. 0 L增压直喷双可变气门正时(VVT)汽油机为研究对象,在一定的工况区域进行发动机台架试验,标定VVT。试验结果表明,41%工况的进气VVT处于极限开启位置,将进气开启定时再提前,可以进一步降低燃油耗。为此,对进气气门正时进行错齿改造并试验,验证新增的进气VVT角度可以使发动机获得更好的经济性表现。试验结果表明,错齿改造使发动机燃油耗降低,说明VVT的标定结果可以对气门正时设计提出改进意见。     

三相PWM整流器高阶积分端末滑模控制策略

针对目前三相PWM整流器中PID控制器控制精度不高、鲁棒性较差,且传统积分滑模控制器滑模面抖振现象仍较大等问题,提出了一种三相PWM整流器电流内环高阶积分端末滑模控制策略。该控制策略结合了积分滑模面和端末滑模面,形成一种积分端末滑模面,从而获得有限的收敛时间,降低了稳态误差。并通过结合高阶滑模控制思想和传统P控制策略,提出一种高阶滑模趋近率,使得开关函数出现在控制量高阶方程中,有效降低了滑模面的抖振现象。最后,通过仿真试验证明了该策略的正确性和可行性。     

双VVT对汽油机内部EGR影响的试验研究

以一款2.0L增压直喷可变双VVT汽油机为研究对象,在转速为2 000 r/min、相对充气量为40%工况点进行VVT全因子试验。试验结果表明:通过调节VVT,可以实现内部EGR,提高发动机性能,降低发动机油耗及HC和NO_x排放。     

链条炉排风室端部效应与隔离措施

炉排两侧因供风不足导致燃烧不完全,主要是"风室端部效应"引起的,基于理论分析与模型实验所提出的各种隔离端部效应措施,皆是行之有效的。     

并网双馈风力发电机矢量控制的改进及实现

分析了传统的双馈风力发电控制策略,并在网侧变换器和转子侧变换器中分别使用了电网电压定向和转子侧定子磁链定向的矢量控制.传统的控制策略比较复杂,对其提出了改进方案,改进后的控制方法大大简便.利用PSCAD/EMTDC平台进行仿真表明,改进后的控制方案是正确的.     

Multivariable control strategy for variable speed, variable pitch wind turbines

Reliable and powerful control strategies are needed for wind energy conversion systems to achieve maximum performance. A new control strategy for a variable speed, variable pitch wind turbine is proposed in this paper for the above-rated power operating condition. This multivariable control strategy is realized by combining a nonlinear dynamic state feedback torque control strategy with a linear control strategy for blade pitch angle. A comparison with existing strategies, PID and LQG controllers, is performed. The proposed approach results in better power regulation. The new control strategy has been validated using an aeroelastic wind turbine simulator developed by NREL for a high turbulence wind condition.     

基于单相dq变换控制的光伏系统仿真

提出一种基于单相幽变换的光伏系统控制策略,通过将输出电压信号的dq变换值与参考信号的幽变换值进行比较来控制逆变器的输出,实现光伏系统的稳定输出;该策略在选取不同的参考值时能实现光伏系统在并网和独立两种模式下的良好运行。通过Matlab／Simulink建立完整的光伏系统模型,以Meteonorm软件提供的上海地区的气象数据为参考进行一天的仿真,实验结果证明了该控制策略的有效性。     

Coordinated control strategy of flywheel energy storage array for micro-grid

本文研究了并联到同一直流母线的飞轮储能阵列协调控制策略,对经典的3种功率控制策略下的荷电状态（SOC）变化率进行了推导和分析,提出改进系数的下垂控制策略,同时针对微网电压低、阻抗小引起的静态误差控制问题,采取引入虚拟阻抗的改进系数下垂控制策略进行补偿,从而改善了系统功率分配精度。最后建立了含风电场的微电网模型,仿真验证上述控制策略的有效性。     

基于神经元PID的风力发电机组独立变桨控制

针对传统统一变桨距控制策略存在的不足,基于风力机空气动力学原理,提出了基于神经元PID的独立变桨距控制策略,将测量的桨叶根部My方向载荷通过神经元PID控制算出d、q轴的桨距角,经反Park变换得到3个桨叶的附加桨距角,将其与统一变桨距角相加作为独立桨距角的设定值。并借助Fast软件平台以2MW变速变桨风力发电机组为例,仿真比较了独立变桨距控制策略与统一变桨距控制策略。结果表明,独立变桨距控制策略能有效保证在额定转速下机组输出功率稳定,且能有效降低风力发电机组各零部件的疲劳载荷。     

基于改进型恒压控制与直流电压控制的交流微网协调控制方法研究

PQ控制、下垂控制与交流微网中光伏发电、风力发电等微电源之间存在协调性差问题,该文通过采用交流微网的直流电压控制策略,可使直流电压控制与光伏发电、风力发电之间的配合与协调更好,但当采用直流电压控制时,光伏发电、风力发电微电源的恒压控制策略就无法实现,为此改进恒压控制策略,提出基于改进型恒压控制与直流电压控制的交流微网的协调控制策略。Matlab/Simulink仿真结果验证了该文所提控制策略的有效性和可行性。     

微电网中并列运行逆变器控制策略研究

考虑到微网内分布式电源的多样化和分散性,提出一种PQ控制与基于下垂特性的电压电流控制相结合的控制策略。PO控制可以实现间歇性微源的最大能源利用率,基于下垂特性的电压电流控制在微网运行模式或结构发生变化时,可以很好地实现负荷功率共享,以维持微网频率和电压的稳定。此控制策略既可以在并网模式下运行,也可以在孤岛模式下运行。并在PSCAD／EMTDC仿真平台上搭建了微电网仿真模型,验证了此控制策略的正确性和有效性。     

采用室内热舒适性控制的变风量空调系统节能控制研究

在对变风量空调系统及控制系统分析的基础上,利用ＤＤＣ控制器可采集多点和多种信号的优点,提出采用室内热舒适性控制取代室内温度控制的控制方案。仿真试验结果证明,同常规的室内温度控制方案相比,室内热舒适性控制方案可以较好地改善室内的热舒适性,同时,在保证室内热舒适性前提下,采用室内热舒适性控制方案不仅能够保证控制的稳定性,而且有较好的节能作用。     

无源网络接入B2B型MMC-HVDC的Lyapunov控制策略研究

模块化多电平变流器（MMC）用于高压直流输电（HVDC）系统中时,通常采用PI控制方法,但这种策略存在参数选取繁杂、动态性能较差的缺点。为了提高高压直流输电（HVDC）系统的动态性能、简化参数选取,提出背靠背（B2B）型模块化多电平变流器-高压直流输电（MMC-HVDC）系统的Lyapunov控制策略。首先,建立B2B型MMC-HVDC数学模型;然后,设计Lyapunov函数控制策略;其次,在控制部分加入环流抑制、移相载波调制等,以完整地实现系统功能;最后,在Matlab/Simulink平台上验证了Lyapunov控制策略具有参数选择容易、动态性能优良的特点。