基于ARM的汽车用甲醇/汽油双燃料控制器设计

提出了一种基于嵌入式ARM(advanced RISC machines,高级精简指令集机器)处理器的汽车用甲醇/汽油双燃料控制器设计方案.此控制器安装于汽车电控单元(ECU)与发动机之间,与ECU实现互动,通过安装在汽车发动机不同部位上的各种传感器采集发动机的各种工作参数,采用燃油喷射控制修正技术,依据甲醇与汽油的热值差异及替代关系修正喷油脉宽,实现双燃料控制.     

沼气/汽油双燃料发动机EFI控制模型的研究

针对传统单缸化油器式汽油发动机存在的排放问题,将传统单缸汽油发动机168F改进为沼气/汽油双燃料电控发动机.通过分析喷气量与喷射脉宽的关系,给出双燃料EFI(电控燃料喷射)的控制模型和掺烧比的确定方法.对改进的双燃料发动机进行了试验,结果表明,掺烧沼气后,发动机的输出功率稍有下降,但热效率及燃油经济性明显改善.因此,沼气/汽油双燃料发动机EFI的控制方法具有一定的优越性和可行性.     

基于模型的车用柴油机轨压控制器设计及试验验证

针对现代车用柴油机高压共轨燃油系统在全工况范围内连续瞬态过程的轨压控制问题,提出了一种基于模型的轨压控制器.通过对高压共轨燃油系统轨压变化基本原理的分析,设计了一种基于模型的轨压前馈控制算法,并基于发动机转速和轨压偏差设计了轨压分段PID反馈控制算法.利用ETAS公司ASCET软件实现了该轨压控制器,在与自主高压共轨柴油机ECU进行集成后,开展了发动机台架和整车道路试验.试验结果表明:该轨压控制器在稳态过程可将轨压控制在±1.5,MPa波动范围之内,在连续瞬态过程可将轨压控制在±3.5,MPa波动范围之内,具备快速响应性、动态跟踪、高稳定性和高可靠性功能,满足全工况范围内轨压控制要求,为工程实际用轨压控制器设计奠定了基础.     

基于切换器的航空动力装置加减速控制方法

加减速控制是航空动力装置控制器设计的重点和难点。针对该问题,设计了一种基于切换器的航空动力装置加减速控制方法。在稳态控制器的基础上,分别设计了基于转速加速度和基于油气比的闭环加减速燃油控制算法。在设计中考虑作动器的影响,通过切换器将组合加减速控制规律作为稳态控制规律的限制条件,实现控制规律间的平滑过渡。此外,在控制器中添加了限制保护,防止动力装置在过渡过程中出现超温、超转等异常现象,并使用了抗积分饱和算法。该方法在电子控制器上实现。试验结果表明,该方法能够有效地实现单轴涡轮喷气发动机的加减速控制,控制过程平顺,满足发动机性能要求,具有较强的工程实用性。     

双燃料发动机电控单元的设计与控制策略

为了改善传统的基于标定数据的柴油/天然气双燃料发动机控制系统性能,开发了天然气进气歧管顺序喷射电子控制单元(ECU),提出了基于原柴油机喷油脉宽信号实时采集的燃料等热值替代控制策略,并在一台经过双燃料改装的高压共轨发动机上对该系统的引燃油喷射、天然气喷射、原机喷油脉宽信号实时采集等功能,以及等热值替代的控制策略进行了实验验证。结果表明:与基于标定数据的控制系统相比,所提出的控制单元及其相应控制策略可以有效改善双燃料发动机的动态控制性能;该系统设计正确,工作稳定。在此基础上,研究了天然气喷射正时对双燃料发动机总碳氢(THC)排放的影响,实验表明:天然气喷射正时变化对双燃料发动机THC排放有显著影响,通过实时控制天然气喷射正时,可以避免过早喷入天然气,降低双燃料发动机的THC排放,特别是在中小负荷下,排放的最大降幅可达32.6%。     

航空发动机防喘模糊控制器的设计

为实现对某型航空发动机喘振的主动控制,设计了该型发动机的模糊防喘控制器。该控制器以主燃油供油量、压气级中间级放气量和尾喷口面积为调节参数,以高、低压压气机喘振裕度为监测对象实施主动控制,以保证发动机的稳定工作。仿真结果验证了该模糊控制器的有效性。     

一种发动机热试验台架通信测试系统的研究

为了解决发动机热试验过程中,发动机电子控制单元ECU(Electronic Control Unit)的CAN接口与热试验台架中可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller）的RS232接口不能直接通信的问题,设计一款基于STC89C52单片机的RS232-CAN转换器。对转换器的硬件接口电路和软件设计流程进行了详细分析。该转换器结构简单、工作可靠,可以完成发动机热试验过程中测试系统与发动机电子控制单元ECU的实时数据通信。     

车用柴油天然气双燃料发动机工作特性及燃料控制

由于石油资源逐渐枯竭和严格限制汽车排放污染,促使世界各国广泛发展车用天然气发动机。该课题研究通过自行建立的柴油天然气双燃料供应系统,采用发动机台架试验方法,分析了车用柴油天然气双燃料发动机的工作特性和双燃料的控制方法,提出一种电子控制方案,并进行了可行性试验,初步试验结果令人满意。但与国外同类技术相比,其控制功能仍需进一步完善。     

液压混合动力挖掘机回转装置控制方式的研究

为了降低挖掘机的燃油消耗,提高整机作业效率,提出了一种基于液压混合动力技术的挖掘机动力系统节能方案.该方案采用液压泵/马达独立驱动回转装置,可保证发动机工作于最佳燃油工作区,同时结合挖掘机回转装置的作业工况,通过分析液压混合动力系统的特点,对回转装置的控制方式进行了设计.针对回转系统参数的不确定性,设计了智能比例-积分-微分(PID)的分段变结构控制器,并通过仿真和模拟试验平台验证了控制器的有效性和适用性.研究结果表明,智能PID转矩控制方式更适合于回转装置的作业要求,相对于转速控制方式,系统响应速度快,回转装置运动控制平稳,能量回收率高,达到了理想的控制效果.     

气体-柴油双燃料发动机动力性分析

针对可燃气体的存在有可能使发动机由于空气不足而使燃料不能充分燃烧，发动机动力性、经济性下降的问题，分析了气体燃料成分及性能参数，推导了气体-柴油双燃料发动机与柴油机相比的动力性变化计算公式．采用了气化炉热解气化各种农林废弃的生物质产生生物制气，由单缸、四冲程、水冷、直喷式柴油机改装了双燃料发动机，生物制气通入发动机进气管，在进气过程中吸入气缸，由柴油引燃．测量了机刨花热解制气双燃料发动机不同引燃柴油量时的发动机动力性，理论分析结果与试验结果吻合较好．分析结果表明，燃气低热值减少，气体-柴油双燃料发动机动力性变差；引燃柴油量减少，气体-柴油双燃料发动机动力性也变差．     

船用双燃料发动机燃气喷射阀流动特性分析

在“双碳”减排政策下,双燃料发动机成为船用发动机主流,燃气喷射阀关键技术影响动力以及排放。基于计算流体动力学（CFD）仿真技术,建立燃气阀计算模型,结合实验分析不同压力边界工况的流量特性,最后分析模型内部关键位置流动情况。结果表明：燃气阀质量流量的仿真数值和实验结果一致,相对误差小于6.92%。燃气喷射阀的节流损失主要发生在阀座间隙和阀座孔,在间隙和孔位置的马赫数较高,燃气易出现超声速现象。研究证明了仿真模拟的可靠性,为燃气阀设计提供理论指导。     

航空发动机主燃油控制系统稳态过程分析

航空发动机的燃油系统用来供给发动机主燃烧室和加力燃烧室的燃油,在数字电子控制工作状态下,燃油流量受电子控制器控制。对航空发动机燃油系统工作原理进行分析后,针对不同转速对稳态过程进行了分析,给出了主供油量随油门杆变化的拟合曲线。     

双转子电动机动力耦合系统中发动机的控制方法

为了解决双转子电动机动力耦合系统内发动机的控制问题,基于双转子电动机动力耦合系统的结构与原理,分析了双转子电动机动力耦合系统的工作模式以及各工作模式之间相互切换的条件,并据此提出了发动机最优工作点控制的思路和方法.借助高次幂数据拟合方法与最速下降算法,确定了某型发动机的最优工作点,采用模糊控制方法在Simulink环境内建立了发动机最优工作点控制器的仿真模型.仿真结果表明:发动机最优工作点控制方法能够对发动机转矩、转速进行有效调节,能最大限度降低发动机燃油消耗率;在混合动力驱动低速状态下发动机最优工作点控制方法的寻优时间对系统稳定性有明显影响.     

透平燃油管线增加吹扫功能

海上某采油平台发电机的原动机是某公司生产的可燃油和燃气的双燃料透平机组,由于机组在燃油系统上存在设计缺陷,导致燃油管线回火,燃烧不尽的柴油高温积碳,进而致使燃油管线断裂、燃料喷嘴结焦,存在不同程度的安全隐患。对此问题进行研究和分析,设计出一套完整的解决方案,通过增加吹扫功能解决了该问题,降低了设备维护成本,保证了设备的安全稳定运行。     

燃气热泵系统中的串级模糊控制

为了设计燃气热泵系统的控制器,通过仿真试验对利用串级模糊控制时系统的动态响应过程进行了研究,介绍了串级模糊控制系统的结构和参数设计,并比较了串级PI控制和串级模糊控制两种策略下系统的阶跃响应,以及它们克服干扰的效果.结果表明,同串级PI控制相比,串级模糊控制在燃气发动机热泵系统中具有更好的控制效果--响应快并且超调小.     

可编程控制器在模糊控制中的应用

本文根据可编程控制器的特点,提出了一种基于可编程控制器的模糊控制方法,以SIMATIC S7-200可编程控制器为例对模糊控制策略的实现进行了分析设计。结果表明,用可编程控制器实现的模糊控制器简单实用,通用性强、工程调试方便,为模糊控制技术在工业控制中应用提供了更加广阔的空间。     

小功率液化气──柴油双燃料试验系统研制

本文讨论了立式195T液化气──柴油双燃料发动机的改装、运转及控制原理等问题；详细介绍了双燃料试验系统采用的方案．主要零件的结构和功能以及台架性能试验结果．     

电动汽车动力辅助系统能量管理控制器设计

为了对插电式串联电动汽车动力辅助系统进行有效控制,基于自适应混沌粒子群优化算法和其能量管理数学优化模型,设计一款插电式串联电动汽车动力辅助系统能量管理控制器,并利用ADVISOR仿真软件将该控制器嵌入到插电式串联电动汽车进行仿真验证。研究结果表明:与应用原车控制器相比,100 km综合油耗至少可降低11%,且发动机运行可被控制在较高转矩范围40~60 N.m内,有效提高了发动机燃油的使用效率,表明该控制器能够满足动力系统的能量管理需求,达到了预期控制目标。     

电子控制LPG-柴油双燃料汽车

论述了电子控制LPG-柴油双燃料发动机的控制方案,对比分析了电子控制LPG-柴油双燃料发动机和原柴油机的外特性和负荷特性,并给出了汽车道路试验结果。结果表明,汽车动力性不降低;烟度排放显著下降;NOx排放变化不大;HC和CO排放增加;燃料消耗下降;汽车最低稳定车速不变。     

基于离散时间滑模控制器的自动变速器滑差控制

设计离散时间系统滑动模态变结构控制器,对闭锁离合器进行滑差控制以提高整车燃油经济性,消除发动机扭矩波动造成的传动系统冲击.采用零相位数字滤波器,以抑制滑模控制系统中的抖振.建立传动系统仿真模型对滑模控制器进行验证,并与传统比例-积分-微分(PID)控制器进行比较;通过硬件在环仿真测试车辆在十五循环工况(ECE)下有无滑差控制时的燃油消耗量.结果表明,滑差控制有效吸收传动系冲击,液力变矩器在滑差控制下的传递效率高于纯液力传动,可降低整车燃油消耗;基于滤波的滑模控制器,控制律平滑变化,具有更好的响应速度和跟踪指令信号的能力.