當(dāng)前,柴油機(jī)在船舶動(dòng)力領(lǐng)域中已占據(jù)著統(tǒng)治地位,應(yīng)用范圍極廣,但船舶柴油機(jī)構(gòu)造復(fù)雜,工作環(huán)境惡劣,容易發(fā)生故障,且一旦發(fā)生故障不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,污染事故水域,還會(huì)威脅到人身安全。此外,國內(nèi)外對環(huán)境問題和能源安全極為重視,需要優(yōu)化柴油機(jī)的性能,使其朝著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展。示功圖直接反應(yīng)了柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒狀況,對示功圖進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測可以準(zhǔn)確的掌握柴油機(jī)的工作狀態(tài),對減少故障、性能改善具有重大意義。本文以STM32F407單片機(jī)為主控制器,設(shè)計(jì)了壓力信號采集及調(diào)理電路、觸摸屏接口電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、通信接口電路、電源電路等,實(shí)現(xiàn)了柴油機(jī)氣缸壓力數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理等,并將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到SD卡之中,同時(shí)在觸摸屏上顯示柴油機(jī)示功圖曲線,以實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)示功圖的便攜測量。下位機(jī)通過無線通信方式將存儲(chǔ)在SD卡中的數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī),上位機(jī)對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、處理和示功圖曲線繪制,并計(jì)算柴油機(jī)的性能參數(shù),以實(shí)現(xiàn)對船舶柴油機(jī)性能參數(shù)的重現(xiàn)。在示功圖曲線處理算法上,融合了多種柴油機(jī)示功圖曲線預(yù)處理算法,優(yōu)化了五點(diǎn)三次光順處理算法,并詳細(xì)地闡述了實(shí)現(xiàn)過程,最終獲得平滑、連續(xù)的示功圖曲線。本系統(tǒng)通過在...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
    1.4 各章節(jié)內(nèi)容安排
第2章 系統(tǒng)方案選擇及論證
    2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
    2.2 系統(tǒng)測量原理
    2.3 方案選擇
        2.3.1 主控制器的選擇
        2.3.2 壓力傳感器選擇
        2.3.3 電荷放大器
        2.3.4 上止點(diǎn)和曲軸轉(zhuǎn)角傳感器
    2.4 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及工作原理
    2.5 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理算法及仿真
    3.1 柴油機(jī)氣缸壓力數(shù)據(jù)處理方法
    3.2 示功圖曲線預(yù)處理算法
        3.2.1 壓力數(shù)據(jù)平均值計(jì)算
        3.2.2 同一循環(huán)的壓力平均值計(jì)算
        3.2.3 或然誤差計(jì)算
        3.2.4 壓力數(shù)據(jù)的取舍判斷及替代處理
        3.2.5 中值濾波算法處理
    3.3 壓力數(shù)據(jù)光順處理算法
    3.4 基于MATLAB的算法仿真分析
    3.5 P-V圖與P-Φ圖的轉(zhuǎn)換
    3.6 柴油機(jī)性能參數(shù)的計(jì)算
        3.6.1 放熱率的計(jì)算
        3.6.2 爆發(fā)壓力和爆發(fā)壓力角計(jì)算
        3.6.3 壓縮力與膨脹壓力計(jì)算
        3.6.4 平均指示壓力與平均指示功計(jì)算
        3.6.5 指示功率與有效功率計(jì)算
    3.7 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)硬件開發(fā)及實(shí)現(xiàn)
    4.1 主控制器電路
    4.2 壓力信號調(diào)理及采集電路
        4.2.1 偏置電路及隔離放大器
        4.2.2 電路實(shí)現(xiàn)
    4.3 壓力采集觸發(fā)電路
        4.3.1 上止點(diǎn)信號的整形
        4.3.2 曲軸轉(zhuǎn)角信號處理
    4.4 觸摸屏模塊
    4.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊
    4.6 通信模塊
    4.7 電源電路
    4.8 本章小結(jié)
第5章 軟件實(shí)現(xiàn)
    5.1 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速測量
        5.1.1 測量方法
        5.1.2 轉(zhuǎn)速精度控制與單缸測量時(shí)間計(jì)算
        5.1.3 轉(zhuǎn)速測量軟件設(shè)計(jì)
    5.2 下位機(jī)數(shù)據(jù)采集程序
    5.3 上位機(jī)數(shù)據(jù)處理分析軟件
    5.4 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測試及分析
    6.1 硬件系統(tǒng)功能機(jī)
    6.2 參數(shù)標(biāo)定及分析
    6.3 轉(zhuǎn)速測量及分析
    6.4 示功圖曲線實(shí)驗(yàn)及分析
    6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論及創(chuàng)新點(diǎn)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝



本文編號：3793998