本文關(guān)鍵詞：船用低速柴油機燃油共軌系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： 高壓共軌 數(shù)學(xué)模型 系統(tǒng)仿真 控制策略

【摘要】：本文以Wartsila公司生產(chǎn)的船用大型低速二沖程高壓共軌柴油機7RT-flex60C為研究對象。首先,根據(jù)其共軌系統(tǒng)的特點分別介紹燃油共軌系統(tǒng)和WECS-9500控制系統(tǒng)的主要設(shè)備及其工作原理。其次,以連續(xù)性方程和運動方程為理論依據(jù),并結(jié)合船用低速柴油機工作原理按照模塊化的思想建立燃油共軌系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,運用Matlab/Simulink工具箱建立燃油共軌系統(tǒng)的仿真模型,進行仿真研究。用仿真得到的數(shù)據(jù)與實驗測得的數(shù)據(jù)進行對比,驗證了仿真程序的正確性。然后為了能夠精確控制燃油共軌壓力,設(shè)計了PID控制和模糊自適應(yīng)PID控制策略,通過應(yīng)用該兩種控制策略仿真分析表明：模糊自適應(yīng)PID控制明顯優(yōu)于PID控制,能夠有效地改善軌壓系統(tǒng)壓力的控制效果。最后基于Matlab的GUI平臺,建立了燃油共軌系統(tǒng)的機理模型和控制模型的仿真界面,通過簡單的人機操作可以設(shè)定模型參數(shù),從而更形象直觀的顯示燃油共軌系統(tǒng)參數(shù)的變化及軌壓的控制效果。 高壓共軌柴油機的仿真與控制是船舶動力裝置研究的重要部分,應(yīng)用Matlab/Simulink建立仿真模型,通過對仿真結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)的對照,驗證了建立的數(shù)學(xué)模型和控制策略的正確性,同時模型具有較好的仿真精度和實時性,為國內(nèi)對船用高壓共軌系統(tǒng)的研究提供了參考和指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：高壓共軌 數(shù)學(xué)模型 系統(tǒng)仿真 控制策略
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U664.121.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目錄7-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 引言10
• 1.2 柴油機電控高壓共軌系統(tǒng)10-12
• 1.2.1 高壓共軌系統(tǒng)的優(yōu)點10-11
• 1.2.2 柴油機電控高壓共軌系統(tǒng)的發(fā)展11-12
• 1.3 船用電控共軌柴油機的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.4 柴油機高壓共軌系統(tǒng)控制策略研究13
• 1.5 研究目標和內(nèi)容13-15
• 第2章 7RT-flex60C燃油共軌系統(tǒng)的組成和工作原理15-23
• 2.1 7RT-flex60C型柴油機工作原理15-16
• 2.2 燃油共軌系統(tǒng)的組成與工作原理16-19
• 2.2.1 高壓油泵16-17
• 2.2.2 中間儲油器17-18
• 2.2.3 燃油共軌管18
• 2.2.4 噴油器18-19
• 2.3 WECS-9500控制系統(tǒng)19-23
• 2.3.1 MCM控制功能20-21
• 2.3.2 CCM控制功能21-22
• 2.3.3 共軌電磁閥22-23
• 第3章 7RT-flex60C型柴油機燃油共軌系統(tǒng)仿真23-37
• 3.1 燃油共軌系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型23-28
• 3.1.1 高壓油泵凸輪運動方程24-25
• 3.1.2 高壓油泵柱塞腔的連續(xù)性方程25
• 3.1.3 中間儲油器連續(xù)性方程25-26
• 3.1.4 燃油共軌管的連續(xù)性方程26
• 3.1.5 超壓調(diào)節(jié)閥調(diào)壓柱塞的運動方程26
• 3.1.6 超壓調(diào)節(jié)閥滑油腔的連續(xù)性方程26-27
• 3.1.7 超壓調(diào)節(jié)閥針閥的運動方程27
• 3.1.8 ICU燃油流量控制活塞的運動方程27
• 3.1.9 ICU流量控制活塞前腔的連續(xù)性方程27
• 3.1.10 噴油器盛油腔的連續(xù)性方程27-28
• 3.1.11 噴油器針閥的運動方程28
• 3.2 燃油共軌系統(tǒng)的參數(shù)初始化以及邊界條件28
• 3.3 燃油共軌系統(tǒng)仿真模型建立28-33
• 3.3.1 燃油共軌系統(tǒng)仿真軟件的介紹28-29
• 3.3.2 燃油共軌系統(tǒng)仿真程序的設(shè)計29-32
• 3.3.3 仿真步驟32-33
• 3.4 燃油共軌系統(tǒng)的仿真結(jié)果分析33-37
• 3.4.1 高壓油泵仿真33-34
• 3.4.2 中間儲油器和燃油共軌管仿真34-35
• 3.4.3 噴油器仿真35-37
• 第4章 燃油共軌系統(tǒng)軌壓控制策略的研究37-54
• 4.1 開環(huán)控制37
• 4.2 閉環(huán)控制37-38
• 4.3 PID控制38-39
• 4.4 模糊控制39-40
• 4.5 模糊自整定PID控制40-46
• 4.5.1 模糊自整定PID控制原理40-41
• 4.5.2 模糊自適應(yīng)PID控制器的設(shè)計41-46
• 4.6 控制仿真實現(xiàn)46-49
• 4.6.1 PID控制算法的仿真46
• 4.6.2 模糊自適應(yīng)PID控制算法的仿真46-49
• 4.7 仿真結(jié)果分析49-54
• 4.7.1 階躍響應(yīng)的軌壓控制性能49-50
• 4.7.2 變工況的軌壓控制性能50-51
• 4.7.3 抑制擾動的軌壓控制性能51-54
• 第5章 燃油共軌系統(tǒng)的軟件界面的建立54-64
• 5.1 用戶界面建立的意義54
• 5.2 用戶界面設(shè)計原則和步驟54-55
• 5.2.1 設(shè)計原則54-55
• 5.2.2 制作步驟55
• 5.3 用戶界面建立55-64
• 5.3.1 機理模型仿真界面56-59
• 5.3.2 控制仿真界面59-60
• 5.3.3 變工況控制仿真界面60-62
• 5.3.4 抑制擾動控制仿真界面62-64
• 第6章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 結(jié)論64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻66-69
• 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文69-70
• 致謝70-71
• 研究生履歷71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 李圣軍,張維競,常廣暉;船用電控型柴油機的最新技術(shù)進展[J];船舶工程;2004年02期

2 謝榮;;船用柴油機電控共軌噴油技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)[J];船舶工程;2009年05期

3 史冬琳;李蕓蕓;張博超;;基于模糊PID控制器的磨煤機控制系統(tǒng)設(shè)計[J];東北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年02期

4 徐百匯;聞琦;史振宇;;一種DC-DC變換器的控制策略及仿真分析[J];船電技術(shù);2012年08期

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本文編號：1115499