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文檔簡(jiǎn)介
1、中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展加劇了國(guó)內(nèi)能源需求,由于石油能源的不可再生性,替代能源的研究愈發(fā)重要。以天然氣、沼氣和煤層氣為代表的氣體能源成為短期內(nèi)最有效的替代燃料。本文針對(duì)工業(yè)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和使用要求,研究和開發(fā)了一套適用于多點(diǎn)噴射燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)。
首先,本文對(duì)工業(yè)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析,構(gòu)建了控制系統(tǒng)的基本框架。在控制系統(tǒng)的開發(fā)過(guò)程中,使用了基于模型的設(shè)計(jì)開發(fā)方法,讓設(shè)計(jì)者將主要精力集中在數(shù)學(xué)模型的建立和驗(yàn)證上,不必
2、過(guò)分關(guān)心硬件的變化和底層代碼的編寫,提高了開發(fā)效率。
本文將控制系統(tǒng)分為四個(gè)核心模型:過(guò)量空氣系數(shù)模型、恒轉(zhuǎn)速控制模型、燃?xì)鈬娚溟y驅(qū)動(dòng)模型和發(fā)動(dòng)機(jī)基本保護(hù)模型,并分別進(jìn)行了深入的研究。在過(guò)量空氣系數(shù)模型中,使用速度-密度法進(jìn)行空氣和燃?xì)饬髁康念A(yù)測(cè),并對(duì)該算法加以改進(jìn),同時(shí)加入了過(guò)量空氣系數(shù)的閉環(huán)修正。在恒轉(zhuǎn)速控制模型中,應(yīng)用了一種具有更好穩(wěn)定性和響應(yīng)速度的PID控制算法。在燃?xì)鈬娚溟y驅(qū)動(dòng)模型中,通過(guò)采用電流自適應(yīng)算法盡可能
3、降低驅(qū)動(dòng)電流,從而延長(zhǎng)了噴射閥的使用壽命。
核心控制模型建立完成后,本文利用發(fā)動(dòng)機(jī)平均值模型,從軟件和硬件在環(huán)兩方面對(duì)控制模型進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明,模型控制輸出穩(wěn)定,且在外界的連續(xù)擾動(dòng)下,仍然能控制發(fā)動(dòng)機(jī)模型穩(wěn)定運(yùn)行,控制模型及其算法可靠。
最終將所開發(fā)的電控系統(tǒng)在一臺(tái)12V190發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)試驗(yàn)結(jié)果表明,發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比及轉(zhuǎn)速的控制精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度均能滿足控制要求,證明本文開發(fā)的ECU控
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