基于Matlab/Simulink及RTW的柴油机稳态建模与仿真

研究基于Matlab/Simulink的非增压柴油机的非线性稳态模型的建模方法.采用充排法建立了一个四缸非增压柴油机模型,并利用4102非增压柴油机的实验数据进行模型校准.模型可用于柴油机控制仿真和预测柴油机的循环内参数变化.利用RTW(实时工作间)将模型转化为通用实时代码,加快了仿真速度.采用模块化建模方法,可以将模型推广到不同型号的柴油机,为非线性增压柴油机模型的开发打下良好的基础.     

一种嵌入式计算机数控系统

嵌入式操作系统的发展为计算机数控系统的研发提供了新的方法,上位机采用嵌入式实时操作系统Windows CE负责数控代码编辑解释仿真、故障诊断等弱实时任务管理,下位机采用自行开发的基于DSP及FPGA技术的运动控制卡负责代码插补及伺服控制等强实时任务管理.介绍了数控系统中关键技术的理论原理和技术路线,并阐述了基于嵌入式操作系统平台下的数控软件系统实现的方法,包括数控代码智能解释、数控代码的二维三维仿真及数控系统任务调度管理.     

嵌入式软件自动代码生成和代码整合方法研究

嵌入式软件代码自动生成的开发方法正在逐步取代手工编程,但是自动代码生成工具只对少数微控制器提供了完整支持,使这种方法的普及应用受到了很大的局限。笔者通过对Sim-ulink/Stateflow及RTWEC(实时工作间嵌入式代码生成器)工具软件的分析研究,提出了一种代码自动生成和代码整合的方法。通过构建基于Simulink的仿真模型,可自动生成优化的嵌入式实时仿真代码、在线调整模型参数并监视仿真数据。本方法对于使用任意型号微控制器的嵌入式软件开发都将适用,并且通过在汽车电动天窗控制软件开发实例中的应用,表明这种方法可行且易于实施。     

车辆实时动态仿真模型的研究

针对车辆动力学实时仿真的要求提出一种新的建模方法．将悬架系统视为车身与车轮之间的无质量复合约束，基于这个概念建立了动力学、运动学和静力学自由度完全独立的轿车整车多体动力学模型，并将仿真结果和道路试验及ADAMS仿真结果进行了对比，有较好的一致性．与基于侧倾／力矩中心理论建立的车辆实时仿真模型相比，利用该方法建立的模型面向车辆具体结构，可分析车辆内部作用力，并能更准确地描述悬架在水平方向的导向作用、与应用传统多体动力学理论建立的模型相比，该方法解决了车辆模型仿真实时性的问题．     

基于xPC Target的TIG焊PID控制实时仿真

为尝试在焊接过程控制研究中应用实时仿真方法,采用基于Matlab/Simulink的xPC Target模块搭建实时仿真平台,对TIG焊过程进行电流闭环PID控制实时仿真实验,实验中采用凑试法选择最优PID参数,对1.0、0.1 Hz的方波及0.33 Hz的复杂波形进行在线控制仿真.由实验结果可知,基于Matlab/Simulink的xPC Target模块搭建的实时机系统可以在线仿真得到最优控制参数.     

基于线示模型法的数控自动编程及加工仿真

在ＡｕｔｏＣＡＤ环境下,基于线示模型理论,利用图形的ＤＸＦ文件,经后置处理自动生成了数控程序（ＮＣ代码）,并能进行数控加工过程的仿真。     

基于Matlab/Simulink及RTW的柴油机瞬态建模与仿真

讨论基于Matlab/Simulink的非增压柴油机的非线性瞬态模型的建模方法.采用充排法建立了一个四缸非增压柴油机瞬态模型,进行了油门突变过程(负载固定)的仿真.利用实时工作间(RTW)将模型转化为通用实时代码,并利用外部模式(external)进行了仿真,加快了仿真的速度.模型不但可以用于ECU控制参数的在线标定,经简化后还可以用于复杂控制策略的开发.     

基于DCPS通信模型的分布式实时飞行仿真

为满足飞行模拟机仿真模型对数据传输的实时性和可预测性要求,基于以数据为中心的发布/订阅通信模型(DCPS),设计实现了一种分布式实时飞行仿真系统.对DCPS通信机制、主题与订阅的匹配语义及其提供的质量服务策略(Qos Policy)进行了深入系统的研究,提出了飞行仿真系统的组件化设计方法,并给出了一致的组件接口和实时数据传输的实现步骤.在用于研究的Boeing 737-800飞行模拟机上对该方法进行了试验验证,结果表明:仿真节点间的通信时延稳定在0.2 ms以内,时延抖动不超过5μs,该方法有效地满足了飞行模拟机仿真模型对数据传输的实时性和可预测性要求.     

两种同步电机实时仿真模型

介绍了应用Matlab/Simulink软件 ,实现对同步电机的动态实时仿真 .根据同步电机在abc坐标下的数学模型 ,建立了同步电机在dq0坐标下的数学模型 ,再根据该数学模型利用隐式欧拉法将数学模型中微分方程部分进行变换 ,形成另一种同步电机数学模型 ,这两种数学模型均考虑d轴上励磁绕组和阻尼绕组间互漏磁通 .利用Simulink软件构建了两种同步电机仿真模型 ,实现了对同步电机的动态实时仿真 .将这两种仿真模型应用于简单电力系统的动态实时仿真试验 ,并讨论了仿真方法的稳定性 .仿真试验结果表明 ,所提出的仿真模型和仿真的方法是正确的 .     

三相交流异步电机矢量控制系统仿真建模

分析了三相交流异步电机的数学模型,介绍了三相交流异步电机的矢量控制原理.采用模块式设计方法和结构化设计方法,开发了基于MATILAB/SIMULINKV参数化三相交流异步电机矢量控制仿真模型.该模型的输入参数为电机转子目标转速和转子实时转速,输出参数为电机输出转矩.基于建立的仿真模型开展了电机空载变速过程和恒速加载过程仿真.仿真结果表明,所设计的仿真模型能够实现电机运动过程中转速和转矩的准确计算;所设计的参数化仿真模型可用于三相交流异步电机矢量控制系统仿真研究.     

高压共轨电控系统嵌入式实时软件系统

结合高压共轨柴油机电控系统硬件资源(MC68376),开发了基于高压共轨电控系统应用的嵌入式实时操作系统———OS,通过对OS的应用,建立了一套新的控制系统分层结构;针对OS进行性能测试,并对整个控制系统进行了发动机试验研究.结果表明,OS是一个高效的实时内核,能够满足整个控制系统的实时性要求,通过OS的应用,保证了发动机主要控制参数的刷新周期与发动机转速同步,使系统具有较好的实时性和可确定性.     

ECU硬件在环柴油机控制仿真平台研究

研究ECU硬件在环柴油机控制仿真技术,基于Matlab/Simulink/RTW及dSPACE系统建立开放的仿真平台,在Matlab/Simulink中采用模块库化的建模方法建立瞬态柴油机模型,分析dSPACE系统的软件和硬件,并提出改善仿真实时性的方法.利用该仿真平台进行了油门突变和单缸油量调节仿真试验.试验结果表明,该仿真平台能提供实时的被控对象瞬态模型,进行ECU硬件在环仿真,为ECU的开发测试提供了新的手段.     

基于转速控制的柴油机动态特性建模与仿真

为了仿真柴油机动态特性,建立了基于转速控制的柴油机模型.基于台架稳态试验数据计算得到柴油机扭矩MAP图,并通过动态修正方法获得柴油机动态扭矩;划分了柴油机运行状态,采用基于油量的控制方法,分别设计了全负荷、部分负荷和限速工况下的控制策略;在Matlab/Simulink环境下建立了柴油机仿真模型,集成传动相关总成建立整车动力学模型,并进行了两种工况仿真,仿真与试验结果表明：模型设计合理,有效模拟了柴油机稳态及瞬态工况;所提出的建模方法解决了在有限试验数据下的发动机动态特性建模问题,研究结果可为快速建立柴油机动态性能预测模型提供参考.     

多机实时仿真系统软件的研究

本文建立了在多机系统中实现分机自举的方法，并针对实时仿真需要极高的计算速度，对软件的结构，算法，编程语言，定总计算和结果的显示分别进行了研究，最后以船舶柴油机动力装置的实时仿真为例说明了该仿真系统的可用性。     

用Simulink实现柴油机的建模与仿真

提出了柴油机数学模型求解的边界条件。首次建立了基于Simulink的柴油机零维仿真模型 ,并对其进行仿真 ,仿真结果与实验结果较为吻合 ,论证了模型的正确性以及利用 Simulink进行柴油机建模与仿真的有效性     

4190型船用中速柴油机配气相位优化仿真

以4190型船用中速柴油机为研究对象,利用MATLAB/Simulink软件建立柴油机工作过程仿真模型,通过仿真结果与实验数据的对比,验证模型的正确性。将该模型的配气相位偏移量进行由负到正的变化,得出其对柴油机功率、扭矩、燃油消耗率、缸内最高温度、最高爆发压力、NOx排放、排气温度、充气效率的影响规律。仿真结果确定了4190型柴油机最佳配气相位值:进气提前角66℃A;进气滞后角54℃A;排气提前角58℃A;排气滞后角56℃A。为4190型柴油机的性能优化改造提供了理论依据。     

4JB1柴油机高压喷射系统选型及管路匹配

采用FSEM(fuel system evaluation method)的方法进行柴油机高压喷射系统选型,针对4JB1柴油机选择BOSCH公司的第2代共轨系统.利用AMESim建立高压共轨柴油机供油系统模型,包括高压供油泵子模型、压力调节阀子模型、喷油器子模型和连接它们的高压油管子模型.仿真研究共轨管容积、高压油管长度和内径等参数对共轨管中的压力建立和压力波动的影响,并针对4JB1共轨柴油机进行共轨系统管路参数选择和试验验证,结果表明匹配的管路系统满足共轨柴油机轨压快响应和小波动的要求.     

实时系统组合软件模型研究

分析了严格实时控制系统的组合软件实现 ,提出了一个该类系统的组合方法。该方法用三类软部件做结点 ,建立加标有向图组合模型 ,使用引擎机制触发驱动其运行 ,介绍了它的计算机实现