涡轮增压柴油机消磁工况下的瞬态特性仿真研究

用 Matlab/Simulink建立了一个基于容积法的涡轮增压柴油机非线性瞬态性能仿真模型,模型中对瞬态工况下燃烧、调速器和MPC排气系统的特点进行了考虑,并采用了模块化的建模方法.用此模型对12VPA6MPC柴油机调速器、涡轮增压器和排气等系统对消磁脉冲的响应进行了分析,由此可以提出柴油机在消磁工况下各系统的相应改进方案.通过计算表明,此程序对稳态工况和瞬态工况下柴油机的性能都具有较好的预测能力.     

二冲程柴油机扭矩预测模型与系统仿真

瞬时扭矩是柴油机电控和状态观测的一个重要参数,但使用非接触式扭矩传感器直接测量过于昂贵。建立准确的扭矩模型是克服这一困难的捷径。在常用于稳态仿真的容积法模型基础上,结合曲柄连杆机构的动力学模型,建立了二冲程柴油机的扭矩预测模型。采用线性插值法简化燃油燃烧放热规律参数的计算,采用“浓排气”模型提高扫气过程的计算速度。以6S60MC大型低速船用柴油主机为例,进行了仿真计算。结果显示,仿真示功图与实测示功图基本吻合,可较准确的预测多缸柴油机扭矩的变化。     

旋转燃烧室两相湍流燃烧过程的三维仿真

为了解旋转对两相湍流燃烧过程的影响,采用RNGK-ε湍流模型,ED湍流燃烧模型和离散液滴模型,对转速n=0r/min.1000r/min和2000r/min三种工况下,单组元推进剂在某型水下航行器旋转燃烧室中的燃烧进行了三维仿真,得到了燃烧室内气相速度、静压、液滴轨迹和推进荆质量分数的分布,并对计算结果进行了比较和分析.结果表明,随着转速的增大,静压力升高,燃烧流场回流区中心的位置前移,回流区长度减小,燃烧室内燃气流场和液滴轨迹呈现螺旋状态,推进剂质量分数向燃烧室头部集中.说明旋转使得液体推进剂燃烧加剧,燃烧效率提高,燃烧室结构可以优化缩小.     

大型船用柴油机建模与动态仿真

由于船舶的特殊运行环境，柴油机模型要求能够准确反映运行过程中各主要参数的动态变化。平均值模型融合了准静态模型和容积法模型的优点，得到广泛应用，但以往的研究忽略了扫气系数的影响．在引入扫气系数对空燃比影响的基础上，采用随空燃比变化的废气气体参数，建立了大型低速二冲程柴油机的平均值模型．以6S60MC型船用柴油机为母型积进行了仿真，结果显示，模型具有较好的准确性及动态特性．目前此模型已作为一部分应用于船舶主推进动力装置的仿真。     

基于GT-Power的某柴油机缸内工作过程数值仿真研究

以某型车辆柴油机为对象,采用Hiroyasu准维油滴蒸发燃烧模型,基于GT-Power建立了缸内工作过程数值计算模型,采用燃油喷雾特性试验,研究喷雾模型参数修正方法,引入锥角修正系数和贯穿长度修正系数提高建模精度.与柴油机性能台架试验进行了对比验证,结果表明,实测值与计算值最大误差不超过8％.     

空基无源相干定位系统的机动目标跟踪算法

针对空基无源相干定位系统中外辐射源状态不确定性对机动目标跟踪精度的影响, 提出了一种基于多模型预测的双变量容积卡尔曼滤波算法。首先建立了机动目标跟踪的系统模型, 并确定了多模型集。然后基于多模型思想, 将模型交互步骤增加到状态预测步骤之后, 对状态预测值进行交互融合, 得到最优的状态预测值。为解决固定的马尔可夫转移概率导致系统跟踪性能下降的问题, 采用“感知记忆”嵌入的时变转移概率, 降低不匹配模型的竞争影响; 最后利用双变量容积卡尔曼滤波算法同时对目标和外辐射源进行状态估计。仿真对比实验验证了算法的有效性。     

基于视觉序列图像的月球车自运动估计技术

月球车视觉所获得的环境信息是月球车进行导航的重要信息来源，给出了一套利用月球车立体视觉系统所获得的序列图像来估计月球车运动参数的定位方案，并重点解决了后期的定位问题。该方案首先通过特征提取、特征跟踪与特征匹配等图像处理环节建立运动估计所需要的特征匹配点集，然后针对运动参数估计这一难点，利用鲁棒运动估计方法有效消除匹配特征点集中的误匹配，并初步估计月球车运动参数，以此为迭代初值利用Levenberg-Marquardt非线性估计算法精确估计月球车运动参数，最后通过建立运动估计仿真器验证了该运动估计方案的有效性。     

一种实用的景象匹配仿真方法

设计了一种实用的景象匹配仿真方法。用该方法对匹配算法进行性能评估，可提高所获取的算法性能参数的可信度。基于对特定匹配算法的性能参数进行分析，提出了一种面向景象匹配制导的基准图可匹配性检测方法，为匹配区基准图的选定提供了新的度量参数。仿真比较实验结果验证了本文仿真方法的实用性、有效性。     

飞机环控系统建模与换热器参数优化研究

建立了飞机环控系统各主要部件的数学模型和MATLAB仿真模块，在此基础上搭建了某型飞机环控系统的仿真模型，并针对某机型进行了仿真研究。结果表明，模型具有较高的精度。以该系统作为研究对象，以降低系统出口温度为目标函数，从系统角度对换热器流程数和热路流动长度进行了优化。从结果来看，相对于输入参数，换热器的流程数和热路流道长度具有局部最优解，此时压气机、涡轮和换热器之间存在着热量、压力、能量的最优匹配关系。该结论对同类系统的参数确定和优化有一定参考意义。     

双系缆气球绳网系统抗风能力的仿真分析

为研究一种双系缆气球绳网系统的设计和使用的问题,在系统动力学模型的基础上对系统的抗风能力进行了分析。仿真出双系缆气球绳网系统在常值风作用下的空间姿态、受力状况,以及在典型风场作用下的动力学响应。分析了常值风的速度、风向对系统的影响,并研究了气球阻力系数、气球容积及气球蒙皮面积质量密度主要设计参数对双系缆气球绳网系统抗风能力、结构载荷的影响。仿真计算结果表明双系缆气球绳网系统具有较强的抗风能力,为系统的设计提供了依据。     

MWMTBD234V8柴油机闭式循环仿真

通过建立数学模型,对MWMTBD234V8柴油机模拟闭式工作状态进行了仿真计算,包括增压压力、排气背压、压缩比、喷油提前角对功率、耗油率、爆压、排温的影响,并针对该柴油机如何改为闭式循环柴油机提出了有意义的建议。     

涡轮增压柴油机准动态模型及其数字和混合实时仿真

本文介绍了使用常规的柴油机特性资料建立涡轮增压柴油机隹动态模型的方法;用建立的准动态模型进行了增压柴油机及其动力装置典型的动态过程的数字及混合计算机实时仿真研究。本文的研究结果显示,用准动态模型进行仿真,可以兼顾仿真的精度与速度;而用通常较易得到的常规的柴油机特性资料,即可较精确地建立涡轮增压柴油机的准动态模型。     

舰船动力装置传动系统动态仿真研究

采用燃气轮初与柴油机交替使用的CODOG动力装置，既可以减轻重量，便于控制，又可以提高可靠性和经济性。该装置的柴油机及燃气轮机功率、转速及负载转换控制、自动同步离合器的动态性能指标等是影响舰船机动性和操纵性的重要因素。推导并建立了自动同步离合器的基于输入输出端扭矩和功率的统一型数学模型，在Easy5仿真平台上建立了柴燃联合动力装置的模块化仿真模型，并对其切换过程进行了仿真研究，从而为柴燃联合动力装置的设计提供理论依据和强有力的工具。     

神经网络在柴油机故障诊断中的应用研究

该文利用尺度共轭梯度算法的神经网络对柴油机进行故障诊断 .首先讨论了其训练算法 ,然后确定了柴油机故障诊断所用特征参数及故障种类 ,并提出特征参数数据归一化公式 ,最后以 6-1 3 5 ZC柴油机为例 ,将实验数据输入网络验证 .结果表明 ,神经网络对柴油机故障识别率很高 ,应用于柴油机故障诊断领域是切实可行的 .     

基于自适应模糊推理系统的柴油机故障诊断

为解决柴油机故障诊断问题,采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)建立其故障诊断模型.利用减法聚类方法确定模型初始结构,并采用由梯度下降算法和最小二乘算法所组成的混合学习算法优化模型参数.经文中试验数据检验,所建模型故障识别值与实际值之间的最大误差为10.16%,最小误差为0.115%,平均误差为2.26%,识别精度达到了97.74%.仿真结果表明,与BP网络模型相比,该模型收敛速度快,拟舍能力强且诊断识别精度高,能够有效识别柴油机放障.     

柴油机及其电控系统仿真

以柴油机各部分工作过程分析为基础，在MATLAB／SIMULINK环境中建立了增压柴油机准线性动态模型、传感器模型、执行器模型和控制器模型，以YN4100QBZ增压柴油机及其电控系统为例进行了动态仿真和模型的静、动特性验证，试验结果证实了该方法的优越性。     

具有逆变电源负载的柴油发电机系统仿真研究

建立了具有逆变电源负载的小型柴油发电机系统的Simulink仿真模型，其中逆变电源本身又具有冲击性负载，柴油发电机有转速和励磁自动控制环节。仿真试验得到了柴油发电机转速、输出机械功率、励磁电压的变化规律，励磁调节过程的曲线；发电机端口输出电量的变化规律；逆变电源的闭环调节过程和参量的变化规律；发电机电动势及输出电压的谐波分析、频谱分析和总谐波歧变率分析。对比了负载不变和负载冲击变化时对系统参量的影响。仿真试验结果与实际相符，本仿真模型是独立供电系统和移动电源系统计算机辅助分析和设计的有效工具。     

船舶自动化电站系统仿真

应用系统建模技术和计算机系统仿真技术，在研究了某大型船舶电力系统的基础上，运用MATLAB软件，结合船舶柴油机发电机组和异步电动机的特性，完成了船舶自动化电站系统的建模。实现的船舶自动化电站仿真器系统特性与实际系统特性接近。该系统对船舶轮机员技术培训和船舶电力系统的故障分析具有很高的价值。     

基于GT-power与Simulink的发动机及其控制系统仿真

为了减少发动机控制系统的开发时间和费用,建立了基于GT-power与MATLAB/Simulink的联合仿真环境,并在此之上建立了相继增压柴油机的模型.仿真结果与试验数据进行了对比,证明该仿真模型适用于相继增压控制系统开发.在此基础之上,进行了相继增压切换仿真,分析了该仿真平台对于发动机控制系统设计的意义.     

基于非线性自适应神经网络的柴油机振动信噪分离

根据柴油机振动信号非平稳性的特性 ,应用非线性自适应神经网络的方法对柴油机振动信号进行信噪分离 .应用结果表明 :该方法的效果好于用神经网络方法进行信噪分离的效果.