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.     

发动机的组合神经网络建模

为改善单个神经网络模型精度不足的问题,引入有限元建模思想,采用有限元建模和神经网络建模相结合的方法,建立了高压共轨柴油机性能仿真的网络模型,并进行了实验验证。建模过程中,将建模对象空间划分成网格,在节点上利用获取的实验数据分别组成完备和不完备的训练域对网络进行训练,由所有网格上的网络共同完成性能仿真功能,由此建立起一套可用于电控发动机控制系统仿真及参数匹配标定的组合神经网络。实验结果表明:该模型平均输出误差约为2%~4%,使用Pen tium IV 2.0GH z PC机时的计算时间小于60m s,可用于基于模型的发动机控制系统。     

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.     

新油轮市场需求的交互式逐步逼近建模及预测

基于组合模型的建模思想，提出了一种有效拟合时间序列数据的交互式逐步逼近建模方法，识别并拟合出了全球巨型油轮（VLCC）新船市场需求长期趋势和潜周期波动因素，通过所建立的时间序列组合模型预测了VLCC新船市场未来10年的发展趋势，计算结果表明，该方法不但可以化繁为简，降低计算难度，而且拟合效果优于根据理论分析推测建立复杂模型的一次性拟合方法，可广泛应用于各种时间序列数据的建模拟合与趋势预测。     

6V150柴油机热力循环的热力学分析

研究6V150柴油机有效能量利用情况,采用了发动机性能仿真软件与热力学分析相结合的方法.使用仿真软件BOOST建立了柴油机的仿真模型,并用实验所得数据和发动机的基本特性定义仿真模型的初始值,得出热力学分析所需要的数据;对柴油机的各个组成部分抽象为控制体进行热力学第一定律、第二定律计算,得出柴油机工作过程的损失分布规律,进而从热力学第二定律的角度提出改善柴油机能量利用的方向.     

增压柴油机EGR性能及决策仿真平台设计与实现

为了研究不同废气再循环EGR率对增压柴油机燃烧与排放性能的影响,实现不同工况下EGR性能评估及最优EGR率的确定,提出了一种EGR性能评估及决策仿真平台。该平台基于灰色局势决策理论,选取柴油机燃油消耗率、缸内爆压、NO_2及碳烟等4个主要参数作为决策目标建立了决策仿真模型,对不同EGR率的改善效果进行了综合评价;同时利用MATLAB GUIDE开发环境设计并实现了EGR性能评估及决策仿真平台,提供了良好的交互性,有助于提高建模仿真的效率。最后通过仿真实例验证了该平台的有效性。     

挖掘机混合动力系统控制器设计

以减小柴油机转速波动为目标,设计了挖掘机混合动力系统控制器.该控制器以液压泵需求扭矩、液压泵转速和蓄电池SOC为输入参数,以柴油机转速、柴油机扭矩和电动机扭矩为输出参数.提出了基于模糊控制的柴油机油门开度控制方法.建立了基于MATLAB的混合动力系统控制器性能仿真模型.对挖掘工况和平整工况下的控制器性能进行了仿真分析.仿真结果表明：控制器能实现柴油机和电动机的协调控制;在整个工作过程中,柴油机的转速基本不变.     

两相流流体网络模型的实时仿真及其算法

根据核电站安全分析及实时仿真的需要，针对核电站一回路在事故状态下的两相流问题，进行了仿真建模及其算法的研究。在以漂移流理论为依据建立的理论模型的基础上提出了一种既能比较准确反映流体网络的动态过程，又能实现快速运算、达到实时仿真要求的两相流流体网络模型的建模方法和求解技术。所建模型具有精度高、实时性好的优点。并可适用于各种拓扑结构的两相流流体网络的实时仿真计算。     

非延性框架结构多尺度建模与抗震性能分析

为了研究非延性框架结构的抗震性能并开发有效的仿真分析方法,采用有限元软件ABAQUS建立了非延性框架结构的多尺度模型,对其滞回曲线、骨架曲线和中节点的损伤情况进行了分析,并将其与一榀非延性框架试验结果进行了比较、验证,在此基础上建立了非延性框架结构的多尺度建模方法,并用建立的模型与其它分析模型进行了性能比较,最后对影响框架结构抗震性能的因素进行了讨论.结果表明:非延性框架多尺度模型在保证一定计算效率的同时可更为逼真地模拟复杂受力结构的边界状况及其在整体结构响应中的性能.这表明多尺度建模方法能够在计算精度和计算效率之间寻找到一个平衡点,为今后相关研究提供技术支持和参考.     

基于MATLAB的二孩政策下人口增长模型研究——以郑州市人口为例

综合考虑影响二孩的各种因素,以郑州市历年人口数据为基础,给出二孩政策下人口增长模型函数——改进的Logistic模型,并采用MATLAB进行参数预测和函数建模;在建模过程中着重分析影响MATLAB建模性能优劣的两个关键因素:初值的设定和曲线拟合的实现方式;用MATLAB仿真软件,尝试多种Logistic曲线拟合的方法,找出性能良好的Logistic函数实现方法,最终确定二孩政策下的郑州人口增长模型;对多种方法设置不同的初始值来检验拟合方法对初始值的宽容度,最终找出对初始值宽容度较高的两种MATLAB,实现Logistic曲线拟合的方法:nlinfit非线性拟合和lsqcurvefit最小二乘拟合.     

发动机与液力变矩器共同工作虚拟样机仿真

以全程调速柴油发动机与带闭锁离合器的三元件向心涡轮液力变矩器为研究对象,以实现动力传动系统虚拟样机建模仿真为目标,基于ADAMS建立了发动机、液力变矩器和闭锁离合器数学模型,并组装成共同工作虚拟样机,提供了模型实现方法.通过编写仿真剧本实现仿真过程控制,得出发动机与液力变矩器共同工作时的动态特性.仿真结果表明,所建立的虚拟样机模型可用于后续的动力传动系统总体虚拟样机建模仿真.     

面向远程仿真的电阻炉建模研究

实验对象模型的建立是远程仿真系统中极其重要的部分．研究了电阻炉远程仿真与控制实验室系统中远程仿真模块的电阻炉建模方案．分析了远程仿真系统与一般工业过程控制中建模需求的区别．探讨了系统的远程特性赋予建模工作的新的特点．根据实验设备的结构和远程特性设计了建模实验，在尝试并比较了多种建模方案及模型结构之后．提出采用多项式拟合方法获得电阻炉针对远程仿真的二阶模型．为验证仿真模型的有效性．将PID控制典型情况下的实时控制曲线与不同阶次、不同结构模型的仿真曲线进行比较．结果表明，采用多项式拟合方法获得的二阶模型与实时控制曲线最一致．能反映电阻炉控制系统的动态特性．并提出了采用插值方法进一步完善仿真模型的设计方案．     

相继增压柴油机线性模型动态实时仿真

相继增压技术有效地提高了高压比柴油机在部分负荷时的性能,然而,相继增压系统切换过程的瞬态性能比较复杂,需要深入地研究.基于Simulink/Matlab软件平台建立了相继增压柴油机线性化仿真模型,并对其进行了动态仿真.通过仿真计算,能很方便地了解柴油机各性能参数之间的变化关系.     

基于融合模型的柴油机空气管理系统故障诊断

柴油机作为重要的动力机械,其性能监测和故障诊断得到重视。而柴油机空气管理系统故障包括进气系统漏气、堵塞和EGR阀卡涩等故障将会导致恶化和经济性下降。针对空气管理系统具有较强的非线性,无法建立精确地数学模型等问题,建立了基于数学模型和数据驱动模型的融合模型,针对进气歧管漏气、中冷器堵塞,EGR阀卡滞等故障进行诊断研究。采用机理建模的方法建立EGR流量模型、充气系数模型和基于数据驱动建模的方法建立充气系数模型、进气压力波动幅值模型,利用奇偶方程法进行残差生成器的设计并生成三个残差信号,通过仿真分析可得到故障和残差值之间的映射矩阵,最后,采用模糊推理的方法进行故障诊断。研究结果表明：所构建的故障诊断系统能准确的诊断出空气管理系统的漏气直径为5mm、堵塞至进气流量减少10%和EGR阀卡滞故障在关闭状态。     

柴油机缸体水套建模及流体动力学分析

采用CFD技术对柴油机缸体水套进行流场分析是缸体水套设计与优化的一种有效方法,但是简化模型被广泛采以建立流体几何模型。为了实现真实水套的流场计算,在Pro/E软件中以现有缸体模型为参照采用布尔算法建立了水套三维几何模型,通过ANSYS Work-bench软件与Pro/E软件的无缝连接构建了水套无简化流体模型,并在ANSYS Workbench环境下进行了网格划分与流场计算。计算结果指出：采用合理的建模方法与有效的流场分析技术,依据现有的计算机技术可精确完成无简化缸体水套流场的CFD计算,且计算时间较短。     

基于模糊控制的综合传动车辆动态性能仿真

为研究综合传动车辆的动态性能,以综合传动的组成和工作原理为基础,分析了换挡过程,建立了整车系统的动力学模型和各组成部分的数学模型,采用模块化的建模方法和图形化建模工具,建立了系统的仿真模型。基于模糊控制理论,建立了车辆行驶过程的模糊换挡控制系统。并对直驶起步加速换挡工况进行了仿真。仿真结果能够较好地描述车辆的动态性能,表明了所建立的仿真模型和模糊换挡控制规律的正确性和有效性,从而为车辆的设计和性能预测奠定了基础。     

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     

基于MSC.ADAMS的链传动建模与仿真研究

作为小型甘蔗收割机建模与仿真的一部分,着重研究链传动的建模与仿真方法,应用CAD设计软件PRO/E进行链传动机构的建模和装配,介绍了应用阵列功能建立链传动装配模型和利用MSC.ADAM S的宏命令功能建立仿真模型的方法,对模型进行动力学仿真分析,计算出传动效率,并对结果进行了分析.     

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.     

增压柴油机耦合条件下的环境影响研究

将增压柴油机与冷却系统综合考虑,分析了大气环境对增压柴油机与冷却系统的影响机制,提出了增压柴油机与冷却系统的耦合建模方法.采用GT-Suite软件建立了耦合仿真模型,并通过实验数据对模型进行了校核.在此基础上通过改变环境条件,得到了不同环境条件下增压柴油机的性能变化规律,并与非耦合模型进行了对比分析.结果表明,采用耦合模型能够考虑环境变化引起的冷却系统变化对增压柴油机的影响,在典型环境地区,耦合模型受环境影响要明显大于非耦合模型,用两种模型计算所得到的结果差异最大可达15%左右.