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...     

自适应PID算法在数字式电子调速系统中的应用

基于TBD234V6柴油机,设计出根据柴油机工况和负载的变化而改变PID参数进行自适应控制的数字式电子调速系统,并进行了试验研究.试验结果表明,该控制策略提高了柴油机调速系统的响应速度,改善了数字式电子调速器的稳态性能,为动态性能的提高奠定了基础.     

应用Simulink对M851型柴油机调速系统建模与仿真

在深入研究某舰艇用M851型柴油机调速器的结构和工作原理的基础上,建立了该调速系统的数学模型,并应用Simulink进行了仿真;给出了调速器在负荷突加和突减过程中的动态调速特性曲线.分析了各可调参数对调速系统的动态过程的影响,为在调速系统改进设计和运行管理中,采取必要措施改善系统的性能提供了依据.仿真结果与要求精度吻合良好.     

柴油机电子调速技术研究

柴油机电子调速技术,对柴油机的稳定运行起着重要的作用。文章简要介绍了柴油机电子调速器的原理,分析了电子调速器对柴油机稳定运行起到的作用,并介绍了电子调速系统的构成,以PID控制系统为例介绍了电子调速器控制方案。     

柴油机BP-PID调速器性能改善研究

采用相继增压(STC)、可调二级增压、VGT和EGR技术的柴油机,在运行过程中进排气压力会产生较大波动,而使柴油机运行不稳定,调速性能变差。为进一步提高其调速性能,建立了传统BP-PID调速器仿真模型,并在目标转速、实际转速、转速偏差3个输入信号的基础上,增加了柴油机进排气压力2个输入信号,建立了改进BP-PID调速器仿真模型。以相继增压柴油机为例,分别采用增量式PID、传统BP-PID算法和改进BP-PID算法3种调速器进行了相继增压切换过程仿真计算,结果表明:相比增量式PID调速器,BP-PID调速器可以明显改善柴油机调速性能,增加进排气压力2个输入信号可以加快BP神经网络对PID参数的调节速度,从而进一步改善BP-PID调速器的调速性能;当进排气压力变化较小时,改善效果较小,当进排气压力变化较大时,改善效果明显。     

有限转角力矩电机作为柴油机调速执行机构的设计研究

针对现有大功率柴油机电子调速器执行机构存在的结构复杂、环境适应性差等问题,研究设计了一种大工作能力有限转角力矩电机作为柴油机调速执行机构.介绍了有限转角力矩电机的结构、原理及设计特点,并建立了数学模型,在此基础上进行了稳态和动态性能仿真分析以及样机特性试验研究.仿真与试验结果基本吻合,表明样机设计合理,具有控制精度高、动态响应快、适用范围广等特点,满足作为大功率柴油机电子调速执行机构的要求.     

涡轮增压柴油机的准稳定法模型及其过渡过程仿真

本文借助于Winterbone教授的研究成果,在稳态实验的基础上,建立了x-150涡轮增压柴油机的准稳定法模型,并对该机的过渡过程进行了仿真计算;分析了影响涡轮增压柴油机过渡过程性能的各种因素,特别是详细地列举了离心飞球式机械调速器的各种参数对中等增压程度柴油机动态调节过程的影响;总结了改进涡轮增压柴油机过渡过程性能的方法.表明准稳定法模型为研究涡轮增压柴油机的动态调节过程暨瞬态性能提供了有效的手段.     

柴油机电子调速器微机控制系统设计

论述了柴油机用电子调速器的开发与研制过程。电子调速器是内燃机车微机控制系统的一个组成部分，其设计的主要内容有：采用ＰＩＤ控制算法和哥德温自适应控制方案的电子调速器的设计，主控制电路的设计；模拟量输入通道与数字量输入通道的设计；及上述各部分的软件编程与统编。     

柴油机仿真模型的模糊综合评估

考虑到柴油机仿真模型评估过程中存在的一些模糊因素,提出了一种定量化、解析化评估柴油机仿真模型的新方法.该方法是在模糊集理论的基础上,通过构建评估指标集,确定各评估指标的评估函数和权重,建立模糊综合评估模型对柴油机仿真模型性能优劣进行评估.利用该方法对柴油机仿真模型进行模糊综合评估,其关键是模糊评估函数和各评估指标权重的确定.对某柴油机工作过程稳态仿真模型的评估计算结果表明,采用该方法对柴油机仿真模型进行评估是切实可行的.     

柴油发电机调速系统极点配置和LQR控制设计

柴油发电机调速器稳定性主要取决于柴油发电机调速系统的转速响应特性。文章分析了柴油机发电机调速特性,建立了柴油发电机调速系统的数学模型,得到柴油机调速系统参数表达式。应用现代控制理论,进行控制器的选择,分析比较闭环状态反馈极点配置控制器和最优控制策略LQR控制器,以完善调速器参数。通过仿真系统状态在阶跃响应和参数摄动时响应曲线,分析比较仿真结果,结果显示该设计的发电机调速系统具有更好的动态性能,并且改善了系统频率的稳定性。     

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.     

柴油机调速系统的数学模型

建立了柴油机调速系统的数学模型，解决了柴油发电机组的非线性问题，利用差分方程对柴油机调速系统进行了计算机仿真，通过计算机仿真实验结果表明，本文提出的数学模型是合理的，可行的。     

Simulation of quasi-dimensional model for diesel engine working process

In order to satisfy the demand of validity and real time operating performance of diesel engine model used in hardware-in-the-loop simulation system, a simplified quasi-dimensional model for diesel engine working process was proposed, which was based on the phase-divided spray mixing model. The software MATLAB/Simulink was utilized to simulate diesel engine performance parameters. The comparisons between calculated results and experimental data show that the relative error of power and brake specific fuel consumption is less than 2.8%, and the relative error of nitric oxide and soot emissions is less than 9.1%. At the same time, the average computational time for simulation of one working process with the new model is 36 s, which presents good real time operating performance of the model. The simulation results also indicate that the nozzle flow coefficient has great influence on the prediction precision of performance parameters in diesel engine simulation model.     

柴油机工作过程计算中排放物模拟与实验研究

为了提高原有的柴油机工作过程计算模型模拟能力,在分析柴油机有害排放物生成机理的基础上,提出了排放物中NOx、HC和CO的预测子模型.在工作过程计算中,燃烧过程采用现象学准维燃烧模型;用广义Zeldowich不平衡原理建立NOx的数学模型;采用化学平衡和反应动力学原理建立HC和CO的数学模型.用该模型对LD485型直喷柴油机的排放物进行了模拟计算,得到了3种排放物在缸内的生成过程,分析了不同转速下对这些排放物生成规律的影响.用13工况法进行了实机排放测量.结果表明,排放物的生成量随转速升高而升高,模拟计算结果与采集得到的数据吻合较好.     

GASA—SVM改进算法及其在柴油机供油系统故障诊断中的应用

针对目前支持向量机（SVM）参数选择的盲目性,结合遗传算法GA的并行搜索和模拟退火算法sA的概率突跳特性,提出一种改进的基于遗传退火算法（GASA）混合策略优化支持向量机惩罚函数和核函数参数的GASA-SVM算法。利用柴油机供油系统油压波形的实测数据,归一化处理后作为诊断模型的特征值,建立了基于GASA-SVM的柴油机供油系统故障诊断模型。通过与BP神经网络、RBF神经网络、SVM和GA-SVM故障诊断模型比较表明：应用GASA．SVM建立的故障诊断模型在故障识别准确性上优于其它网络模型,能够有效进行柴油机供油系统的故障诊断。     

柴油机缸内过程的三维数值模拟

以不稳定性理论为基础为描述油滴破碎过程,以粘附、反弹／粘附和飞溅／附壁射流3个相互重叠的过程来描述喷雾碰壁,建立了燃油喷雾模型。将燃烧划分为低温着火、高温预混燃烧和相关火焰微元扩散燃烧3阶段建立了燃烧模型。开发了微机化三维模拟计算程序,在微机上对涡流室式柴油机的空气运动、喷雾和燃烧全过程进行了数值模拟。     

混配柴油凝点及溶解度参数的分子模拟研究

石化柴油中添加少量生物柴油调配混配柴油是当前研究的一个热点.分别用单组分、3组分和5组分正构烷烃构建石化柴油模拟系统,以亚油酸甲酯（ML）构建单组份生物柴油模拟系统.按2％、4％、6％、8％和10％物质的量比添加ML于石化柴油模拟系统中构建不同比例的混配柴油系统.利用分子动力学方法对各种系统的凝点区间及溶解度参数进行了模拟计算.利用热容等4个性质联合判断出各系统的模拟凝点区间,发现,随着ML的添加,系统的凝点总体呈下降趋势,说明生物柴油确具有明显的降凝效果,添加生物柴油可以使柴油的低温流动性增加.相比较而言,采用3组分正构烷烃构建石化模拟系统更为合适.通过对293 K时3组分石化柴油系统添加不同比例的ML构成的混配柴油系统的溶解度参数进行分析,得出了当添加比例为4％时两种油品的相容性最佳的结论.     

基于CFD的仿生非光滑表面柴油机螺旋进气道对进气过程质量流率的影响分析

通过在柴油机螺旋进气道表面增加仿生非光滑单元体,运用catia软件和gambit软件进行模型建立及网格划分,应用fluent软件和动网格技术对柴油机工作时的瞬态进气过程进行CFD分析;对比分析得出仿生非光滑表面显著提高了进气过程中进气道内气体的流速和质量流率。     

柴油机主动隔振液压执行器线性化控制仿真研究

利用非线性自适应控制方法及其相应的非线性系统理论,对实际柴油机台架液压执行器的非线性系统进行线性化控制,以达到减小乃至消除整个系统非线性成分的目的.从实际台架出发进行理论分析,为柴油机双层主动隔振系统的次级通道建立确切的非线性系统模型,进而采用预补偿模型参考自适应逆控制策略(PCMRAIC),在Matlab平台下实现对整个非线性系统线性化控制的数字仿真.数字仿真结果表明,柴油机主动隔振系统次级通道存在着不可回避的非线性特性,采用预补偿模型参考自适应逆控制策略能够较理想地解决次级通道非线性特性.数字仿真对柴油机试验台架的实际研究有一定的指导意义.