二甲醚发动机仿真建模与试验研究

为进一步提高二甲醚发动机(DME)仿真建模准确性,结合WD615柴油发动机的特性,提出一种二甲醚发动机建模方法,并通过试验验证模型建立的准确性。基于AVL FIRE建立WD615柴油发动机仿真模型。选取缸内最高温度、最高压力和氮氧化物最大和最小排放量为评价指标,通过二甲醚发动机排放试验,验证模型的正确性。仿真与试验结果表明,采用AVL FIRE建立的WD615柴油发动机仿真模型与试验结果基本吻合,最高温度、最高压力、氮氧化物最大和最小排放量误差分别为2.36%、3.35%、1.05%和2.28%,从而验证二甲醚发动机仿真建模的准确性。     

基于人工智能技术的涡扇发动机机务模拟训练模型建立

采用人工智能中定性推理的方式建立涡轮风扇发动机的仿真模型,发动机工作过程定性地用一个由一对相互关联的发动机工作参数如转速、压比等组成的因果关系模式表示。模型仿真从一个给定的发动机稳态工作点出发,仿真发动机供油量、进气速度等输入参数的变化而引起的变化．重点仿真变化的趋势。采用该方法建立的发动机仿真模拟成功在某型飞机机务训练模拟器中使用,较好地模拟了发动机地面试车的工作状态。．     

汽车驾驶仿真器中发动机仿真模型的实现

汽车动力学模型是研制汽车驾驶仿真器的前提,建立发动机仿真模型是建立汽车动力学仿真模型的关键.根据某发动机已知数据,采用最小二乘法、松弛迭代法等计算方法实现多项式拟合发动机的稳态转矩与转速之间的关系曲线,得到了能够描述该发动机的外特性关系式.运用所建仿真模型求取了一定条件下的有关数据,并与相应实测所得数据进行了对比.对比...     

基于多软件的实时发动机仿真开发研究

基于多软件的联合仿真平台,搭建了某型号内燃机模型,提出了一种基于多软件仿真平台搭建可实时响应的内燃机模型的建模方法。通过仿真结果与相应的发动机台架测量数据相比较,验证了发动机模型可以准确预测发动机的主要瞬态特性,为进一步的研发积累了经验。     

发动机电控单元激励信号模型研究

以汽车发动机实验为基础,提出基于虚拟仪器技术的发动机电控单元(ECU)激励信号发生系统,建立了发动机ECU的8路激励信号模型,使之符合对发动机实际运行工作环境的仿真. 在ECU激励信号模型的基础上使用虚拟仪器技术进行了计算机仿真,将系统生成的多路信号分别输入发动机试验台的ECU代替原传感器信号,激励发动机ECU正常运转,发动机试验台工作正常. 结果表明,该方法原理正确,发动机ECU激励信号模型能够实现对发动机实际运行工况的模拟.     

简易制导脉冲控制力修正技术研究

根据开发低成本脉冲修正弹药的实际需要,研究一种开环修正的方法.从弹道的角度建立弹道模型,分析了修正距离与脉冲控制力大小的关系以及脉冲发动机级数与脱靶量之间的关系.根据最大散布误差和最大脱靶量指标选择脉冲控制力大小,并对脉冲发动机分级.通过对8级脉冲发动机参数进行的仿真计算,验证了此修正方法的可行性.     

基于遗传算法的发动机自寻优模糊控制

针对汽车发动机参数具有离散性、非线性和不确定性,采用传统控制模型难以精确控制瞬态过程的过量空气系数和点火时刻的问题,提出了一种基于遗传算法的发动机自寻优模糊控制模型.设计了实现该控制模型的嵌入式控制器,讨论了实时在线仿真基础上,采用遗传算法对模糊控制参数的自动寻优.实验表明,发动机动力性和经济性指标取得到了明显提高,以及控制模型在降低燃油消耗方面具有明显的优势.     

基于BP神经网络的发动机怠速模型

发动机怠速模型是发动机怠速控制的基础.发动机怠速工况具有非线性特性.利用BP人工神经网络建立了发动机怠速模型,并利用实际发动机系统测得的怠速转速数据作为神经网络学习样本数据.理论分析和仿真研究均表明了该方法的有效性.     

基于Modelica语言对气体机工作过程的建模和仿真

采用面向对象的建模方法,根据独立性和物理划分原则对发动机缸内工作过程部分进行了模块化划分,利用多领域统一建模规范Modelica语言建立了天然气发动机单个气缸工作过程(包括缸内过程和换气过程)的仿真模型,仿真分析了2135天然气发动机在某些工况下的缸内压力和温度等参数,并将仿真压力与实验的测量数据进行对比,相对误差在合理的范围内,证明了该模型能够预测天然气发动机的缸内气体压力等重要的状态参数,为天然气发动机缸内工作过程的研究提供仿真基础。     

航空发动机控制系统集成仿真平台

针对航空发动机控制系统仿真模型难以建立,仿真集成度不高,仿真功能不易用的问题,搭建航空发动机控制系统集成仿真平台.仿真框架遵循MVC(Model View Controller)设计模式分为模型层、数据库层和应用层.以Simulink为模型层的基础,结合AMESim和VC建立控制系统的联合仿真模型.以ActiveX自动化技术为基础,使用VB软件实现该仿真平台.以某型航空发动加速过程为例,建立联合仿真模型,完成仿真优化案例,验证仿真平台.仿真过程表明该仿真框架降低了建模难度,模型可扩充性好,仿真平台可以应用于航空发动机控制系统的集成仿真和工程应用.     

基于逆系统方法的航空发动机逆模型控制系统设计

航空发动机是一个典型的强非线性系统。传统的PID控制通常是对发动机的设计点进行线性化,但这种方法仅能保证发动机在设计点有较好的控制性能,在其他状态的控制性能则较差。针对这个缺点,利用逆系统方法,建立发动机的逆模型,并基于此逆模型设计发动机的逆模型控制系统。仿真结果表明,逆模型控制系统具有较快的响应速度,同时精度符合控制要求。     

BOOST发动机建模及其在混合动力仿真中的应用

基于发动机仿真软件BOOST开发了发动机模型,通过调整节气门流量系数和燃烧模型参数,标定了发动机万有特性.分析了BOOST发动机相对于简单发动机模型的优势,并基于国IV(I)型循环工况,将BOOST发动机在CRUISE环境中进行了应用,给出了发动机和集成式起动机-发电机（ISG）在城区和城郊路况下的动力性参数及油耗.结果表明,相对于简单发动机模型,BOOST发动机较好地仿真了发动机瞬态过程,可以有效地指导控制策略优化.     

基于查表自适应的汽油机气缸进气量估计方法

针对汽油发动机气缸进气量的估计问题,采用查表对容积效率的误差进行参数化,提出了基于自适应滑模观测器在线更新查表参数的方法补偿容积效率的误差,提高了气缸进气量的估计精度.通过分段双线性插值和定义隶属函数,给出了误差参数化模型以及回归模型.结合回归模型与汽油发动机进气系统,得到系统状态与未知参数的联合估计问题,并设计了自适应滑模观测器估计查表参数.以高精度发动机仿真软件enDYNA为仿真环境,以四缸汽油发动机为仿真对象,在FTP75循环工况下验证了本文方法的有效性.     

基于AMESim的农用发动机冷却散热器仿真与优化设计

以典型农用发动机冷却系统为研究对象,开展了基于AMESim仿真软件的建模、仿真分析与核心部件优化设计研究。在对发动机冷却系统基本结构及工作原理的分析基础上,应用AMESim软件中的冷却系统库、热力库、热液压库及信号控制库建立了发动机冷却系统的一维仿真模型。首先通过仿真计算分析发动机冷却系统中散热器的工作性能,并通过仿真值与试验值的对比,证实了所建立的AMESim仿真模型的可靠性,为冷却系统关键部件优化设计提供了模型与技术支持。然后,进行冷却系统散热器有效正面积优化设计的仿真研究。结果表明,发动机冷却系统对散热器的宽度更敏感,合理增大散热器有效正面积可以提高冷却系统对发动机的冷却效果。     

发动机综合性能仿真系统

应用计算机仿真技术,研究了发动机的稳态性能和动态性能。在发动机耗能装置二元模型基础上,构建了发动机测功器试验系统模型,在试验台上利用测功器模拟汽车的道路阻力和空气阻力,利用惯性飞轮组的转动惯量模拟汽车的惯性阻力。设计开发了发动机性能仿真软件,该软件可对由试验台或模拟计算得到的发动机工况数据进行曲线拟合、性能仿真及特性曲线绘制。仿真结果表明,该软件可以准确地仿真发动机的稳态性能和动态性能。     

基于广义 Gronwall-Bellman 引理的小型涡扇发动机过渡态控制

针对航空发动机强非线性的特点,将非线性控制理论应用于小型涡扇发动机过渡态控制。基于非线性模型,应用广义Gronwall-Bellman引理设计给定转速跟踪器,该过渡态控制器可在一定范围的转速切换指令下,通过对控制器参数的选取来调节跟踪误差范数边界,使得闭环系统以指数收敛到新平衡状态。应用Lyapunov稳定性定理对该控制器的性能进行验证,在理论上证明了该非线性设计方法的有效性;并以DGEN380发动机为仿真研究对象,对上述控制器进行数值仿真。仿真结果表明设计的发动机过渡态转速跟踪器能满足航空发动机控制系统的动态性能指标,实现了基于非线性模型的简单加速控制,仿真结果验证了该设计方法的有效性。     

基于AMESim的农用发动机冷却散热器仿真分析与优化设计

以典型农用发动机冷却系统为研究对象,开展了基于AMESim仿真软件的建模、仿真分析与核心部件优化设计研究。在对发动机冷却系统基本结构及工作原理的分析基础上,应用AMESim软件中的冷却系统库、热力库、热液压库及信号控制库建立了发动机冷却系统的一维仿真模型。首先通过仿真计算分析发动机冷却系统中散热器的工作性能,并通过仿真值与试验值的对比,证实了所建立的AMESim仿真模型的可靠性,为冷却系统关键部件优化设计提供了模型与技术支持。然后,进行冷却系统散热器有效正面积优化设计的仿真研究,结果表明,发动机冷却系统对散热器的宽度更敏感,合理增大散热器有效正面积可以提高冷却系统对发动机的冷却效果。     

二次补气和配气相位对摩托车发动机怠速稳定性和动力性的影响

为分析一款摩托车发动机加装二次补气装置后怠速稳定性提升的原因,利用数值模拟方法建立原机仿真模型,通过对仿真模型标定表明该模型具有较高的模拟精度,在此模型基础上,建立二次补气发动机仿真模型。利用以上模型分析二次补气对怠速稳定性的影响,发现原机怠速不稳的主要原因为其残余废气系数过高。为解决原机怠速不稳问题,从配气相位出发,研究在对原机动力性影响较小的情况下降低残余废气系数的方法。结果表明:将排气相位整体提前可以将残余废气系数降至二次补气发动机的水平,且扭矩下降最大值不超过2%。     

车用发动机排气消声器的仿真与改进

文章建立了排气消声器与发动机的耦合仿真模型,利用该模型对排气消声器的传声损失进行了计算,分析发动机的排气噪声。根据这种方法,对原消声器的设计进行了改进,仿真结果表明,改进后的消声器消声效果优于原消声器,对排气消声器的研制开发有一定的参考价值。     

某型涡轴发动机转速伺服系统建模仿真研究

针对某型涡轴发动机燃油调节器的工作特点,对其中的重要部件——转速伺服系统进行了建模仿真研究。通过对其结构及工作原理的深入分析,得出其动、静态条件下具体的数学模型。为验证模型的正确性,在AMESim软件中搭建了转速伺服系统组件的模型;并对其进行了仿真验证。仿真结果表明,转速伺服活塞可以很好地随着顶杆位移的变化而变化,和喷嘴挡板的流通面积基本一致,满足了系统性能要求指标,对涡轴发动机的设计具有实用价值。