船用智能化低速柴油机电控排气阀HIL仿真试验平台设计与实现

在RT-Flex60C型智能化柴油机WECS(WrtsilElectronic Control System)控制系统和推进控制系统基础上,采用"缸平移法"生成模拟排气阀升程信号,结合自主开发的实时仿真单元和信号采集单元,研制了大型智能化柴油机电控排气阀系统的硬件在环(Hardware In the Loop,HIL)仿真试验平台,该平台可采集伺服油轨压、排气阀升程、排气阀开启/关闭控制信号、空气弹簧压力等信号,试验结果表明,试验平台性能稳定可靠,能正确模拟真实柴油机的运行,实现了可变排气阀开启VEO(Variable Exhaust Opening)和可变排气阀关闭VEC(Variable Exhaust Closing),为研究大型智能化低速柴油机电控排气阀的特性、执行机构的性能验证以及控制系统的测试提供了试验平台。     

面向控制的船用高压共轨系统实时仿真模型开发

为给船用柴油机电控系统软件提供受控对象,本文以船用柴油机高压共轨燃油系统作为仿真对象,建立高压共轨燃油系统的性能仿真模型,计算得到共轨各部件的特性数据,再利用性能仿真计算数据和计算公式建立实时仿真模型,实时仿真模型包括高压油泵子模型、共轨管子模型、喷油器子模型和质量转换子模型等.实时仿真模型可根据电控系统发出的燃油喷射...     

船用柴油机电控系统半物理仿真平台开发研究

为了对电控系统功能、性能测试和验证,建立了基于平均值原理的16V396TE94船用增压柴油机的数学模型,并且基于Tesis DYNAware软件,建立了增压柴油机多控制需求的参数化仿真模型和动力传动系统仿真模型.利用所建立的仿真模型和dSPACE硬件平台构成虚拟柴油机,与接口设备、真实的柴油机电控系统和执行器相连接,组成半物理实时仿真试验平台.利用该平台进行了起动、调速、相继增压控制等功能与性能仿真,并将仿真结果与配机实验值进行了比较,结果吻合度达到90%,并且特性趋势完全一致.结果表明该仿真系统精度高、实时性好,能够满足电控系统功能及性能测试要求.     

基于FPGA的柴油机电控单元HIL系统IO研究与实现

为了明确高压共轨柴油机电控单元(electronic control unit, ECU)硬件在环(hardware-in-the-loop, HIL)系统I/O数据流特性以及减少系统开发时间和成本,提出了基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array, FPGA)技术与自制负载板相结合的高压共轨柴油机ECU硬件在环系统方案,并利用LabVIEW FPGA模块开发了HIL系统可重配置I/O,通过分析FPGA底层传感器信号输出和执行器信号输入的I/O特征,设计了底层各I/O模块程序;结合基于AVL/CRUISE M搭建的D30柴油机实时仿真模型,在上位机中利用LabVIEW模拟传感器信号I/O模块和模型信号I/O模块.实验结果表明,HIL系统I/O设计合理,可重配置I/O设备的输出I/O能参数化模拟发动机的传感器信号,输入I/O能成功识别执行器反馈信号,并通过模型信号I/O输入至模型中,从而实现柴油机仿真模型和ECU的闭环控制并证实了系统方案的可行性.     

船艇

世界首台6S50ME-B型电控船用柴油机建成大连船用柴油机有限公司为丹麦TORM航运公司5万吨化学品/成品油船建造的世界首台6S50ME-B型电控船用柴油机,进行了座台试验。这台世界最大缸径的ME-B电控船用柴油机的诞生,标志着该公司船舶配套的技术水平和建造能力达到     

基于声发射信号的柴油机排气阀故障诊断试验研究

气阀的撞击和气体压力的冲击均会产生声发射信号,声发射信号的频率范围宽,信息量丰富,在无损检测领域已得到了广泛应用,将声发射传感器引入柴油机排气阀的故障监测诊断中,以WP10.240N型柴油机为研究对象,搭建试验测试平台,模拟3种类型的排气阀故障,通过试验研究了柴油机气阀在不同状态下声发射信号特征,提取了与排气阀故障相关的特征参数,探索了基于声发射信号的柴油机气阀故障诊断的可行性。     

低速机燃油系统的循环喷油量波动特性

为分析船用低速柴油机燃油系统循环喷油量特性使柴油机稳定运行,本文基于自主设计的船用低速机增压式双阀电控燃油喷射系统建立了仿真模型,并验证了模型的准确性。利用标定后的仿真模型,在全工况平面内研究了各特征参数对系统循环喷油量波动的影响。为确定影响系统循环喷油量波动的关键因素,在不同工况点对影响循环喷油量波动的因素进行了量化分析。结果表明:增压活塞大头直径、增压活塞小头直径以及喷孔直径对循环喷油量波动的影响最为显著;在不同轨压和喷油脉宽下,其量化率分别为30.61%～41.82%、27.90%～44.18%和1.42%～25.81%,在研究系统循环喷油量波动特性时应首先考虑这些因素的影响。     

高压共轨柴油机喷油系统硬件在环仿真研究

本文以索菲姆8140.43S型高压共轨柴油机为研究对象,针对喷油系统进行硬件在环仿真研究。通过建立相关模型,完成了LabVIEW环境下编写模拟量的采集程序,实验台测试过程中喷油信号的采集程序,模型调用程序等,同时还完善了信号的处理和存储模块的编制。通过试验,对高压共轨喷油进行仿真分析,结果表明开发的测试系统在控制脉宽方面能够满足实时性和控制精度的要求。     

7S60ME-C型电控船用柴油机

<正>大连船用柴油机有限公司成功交验了首台7S60ME-C型电控船用柴油机。这款船用柴油机的成功建造,为该公司今后建造同型电控柴油机打下了良好基础。这台缸径为600毫米、总功率达     

船舶电控柴油机机旁监控信息化系统设计

在对国内外船舶柴油机监控系统的功能、特点进行分析的基础上,对船舶电控柴油机机旁监控信息化系统进行了设计,并对电控柴油机现场的各种转速、温度及压力等信号实时监控.系统采用CAN总线协议的通讯方式,保证了数据传输的可靠性和准确性.利用CANoe软件对系统进行仿真测试结果表明,设计的系统可准确、实时、有效地监控发动机的运行工况.     

涡轮增压柴油机线性变参数模型

以平均值模型为基础,通过简化各子模型,得到包含4个变量的状态空间模型,并转化为线性变参数模型.4个状态变量分别是柴油机转速、扫气箱压力、排气管压力和压气机功率.以6S60MC型船用柴油机为例进行了仿真计算,并与平均值模型作了对比分析.结果表明,该模型相对简单而准确,可以直接用于基于模型的控制算法的设计分析.     

基于MATLAB的6106柴油机建模仿真

本文介绍了MATLAB的仿真特点及仿真方法,分析了进排气倒流对柴油机性能的影响,并对仿真模型进行了简化处理.仿真结果表明,利用MATLAB基于容积法所建立的仿真模型是正确的,该模型能较好地预测柴油机的动力性和经济性,为柴油机结构设计和参数优化指明了方向.     

Computation of the Matching Performance of Diesel Engine with Variable Geometry Turbocharger

Computation of turbocharged engine match canbe used to predict the engine performance,andtoin-vestigate the influence of various of structural andthermodynamical parameters on engine performanceso that the opti mumparameters can be sought[1,2].Itacts as a guideline on engine design and test.Thevariable geometry turbocharger(VGT)can changethe flow geometry of turbine nozzle when enginespeed decreases,which maintains enough boost pres-sure so that the engine performance can be i mprovedwithinth…     

采用相继增压技术改善柴油机低负荷性能的试验研究

为了改善620V12柴油机的低负荷性能,使其更好地满足作为船用主机的性能要求,对该型柴油机进行了相继增压系统的设计,并对改造后的柴油机进行了负荷特性试验研究,分析比较了柴油机1TC状态与2TC状态的负荷特性、限制特性和万有特性.试验结果表明,采用相继增压系统后,该柴油机在600～1 400 r/min范围的运行区域平均扩大了71%,扭矩范围提高了87.1%,限制特性线上的油耗平均降低了15.2%,改善了该柴油机的低负荷性能.     

船舶柴油发电机组双回路系统神经网络控制研究

针对船舶柴油发电机组转速控制与励磁控制,设计了CMAC神经网络与PID控制器相结合的并行控制系统,并分别运用到船舶柴油发电机组系统的2个控制回路中。CMAC神经网络控制算法具有在线学习速度快和局部泛化能力强的特点;在控制中,CMAC神经网络通过对发电机控制的学习,获得了系统广义被控对象的逆动态逼近模型,以此实现对系统的控制。在某大型船舶电力仿真系统的运用中,发电机负载特性测试的结果表明控制系统的2回路之间的协调性好,系统控制质量满足有关船舶规范的要求。     

柴油发动机尾气颗粒物研究进展

柴油发动机尾气颗粒物的形成是一个复杂的物理化学过程,对其进行研究有助于发动机尾气排放的控制,并对改进发动机和排气管道的结构设置有指导意义．从物理化学特性、实验测量、数值模拟等方面对柴油发动机排放颗粒物研究的最新进展进行了综述,并认为在统一系统中综合考虑各种尺度颗粒的数值模拟工作还需进一步的发展．     

电控单体泵全工况喷油量波动影响参数量化分析

电控单体泵循环喷油量的波动直接影响其匹配船用发动机的工作稳定性和一致性.为研究系统各关键特性参数对循环喷油量波动的影响规律及成因机理,利用AMESim数值模型,揭示了低压供油压力、凸轮型线速率、柱塞配合间隙、控制阀杆升程、衔铁残余气隙、控制阀杆配合间隙、喷油器开启压力、喷油器针阀升程和喷油器流量系数等关键参数对循环喷油量的影响规律.通过量化分析,得出各特性参数对循环喷油量波动影响的百分比量化指标,在全工况平面内,低压供油压力为0～20.2%,凸轮型线速率为20.6%～42.0%,控制阀杆升程为4.0%～16.5%,喷油器开启压力为3.7%～49.8%,喷油器针阀升程为0～16.5%,喷油器流量系数为2.6%～40.5%;同时,揭示了全工况平面内负荷特性和速度特性下各特性参数对应的循环喷油量波动的百分比量化指标规律.对影响循环喷油量稳定性的关键特性参数进行量化分析,可为实现电控单体泵燃油喷射系统全工况平面循环喷油量的稳定性设计、提高电控单体泵和船用柴油机性能的一致性提供理论指导.     

船舶主机废热利用感应电机的最优控制

为了深入研究船舶节能减排技术,提出了感应电机在船舶主机废热利用系统中的最优控制策略．分析了涡轮增压器与感应电机组成的废热利用节能系统的动态特性,利用系统的动态模型设计了LQG最优控制器,实现了感应电机的能量回馈控制．数学仿真与半实物模拟试验的结果表明,利用可逆感应电机可改善涡轮增压器的动态性能,该控制方案有效协调转子转...