本文關(guān)鍵詞：船用低速柴油機中壓共軌電控燃油系統(tǒng)研究

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【摘要】：近年來，國際海事組織（IMO）實施的船舶排放標(biāo)準(zhǔn)逐漸嚴(yán)格，這對發(fā)展船舶柴油機新技術(shù)提出了更高的要求。柴油機共軌燃油噴射技術(shù)是公認(rèn)的20世紀(jì)最重大的柴油機技術(shù)革新，出現(xiàn)以高壓共軌技術(shù)與中壓共軌技術(shù)為代表的兩大技術(shù)分支，并采用了先進的電子控制系統(tǒng)。但是目前國內(nèi)針對船用低速柴油機中壓共軌式燃油噴射系統(tǒng)的研究還很少，這對于我國全面發(fā)展船舶柴油機新技術(shù)而言是不利的。因此本文著重圍繞著MAN BW公司ME-C型低速柴油機的中壓共軌系統(tǒng)進行研究。 本文著重開展了以下工作： 1、對比分析了國內(nèi)外普遍應(yīng)用的RT-flex系列和ME-C系列兩種智能化低速柴油機各自的結(jié)構(gòu)特點、工作原理，，以及優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上重點圍繞ME-C系列的中壓共軌系統(tǒng)進行了詳細(xì)的研究，其中對燃油增壓泵、排氣閥驅(qū)動器、噴油排氣控制閥（FIVA閥）、液壓動力單元等部分的組成和工作原理進行了詳細(xì)的分析，之后總結(jié)了系統(tǒng)工作過程的流體動力學(xué)方程，利用奧地利AVL公司的Hydsim專業(yè)軟件搭建了目標(biāo)機型的中壓共軌燃油噴射系統(tǒng)仿真模型。通過仿真計算的手段，對系統(tǒng)的一些關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴油特性的影響規(guī)律進行了研究與總結(jié)，同時對系統(tǒng)的關(guān)鍵電控執(zhí)行機構(gòu)—FIVA閥的控制變化對噴油規(guī)律的影響進行了詳細(xì)的研究。 2、基于現(xiàn)代控制理論的LQR線性二次型最優(yōu)控制理論，本文針對該噴油排氣控制閥進行了狀態(tài)空間模型的推導(dǎo)，并使用MATLAB控制系統(tǒng)工具箱進行了LQR控制器的計算求解，在此之后對控制器加權(quán)矩陣的選取做了討論。仿真結(jié)果表明，系統(tǒng)加入LQR控制器后其單位階躍響應(yīng)和單位脈沖響應(yīng)均得到了大幅提高，可滿足系統(tǒng)噴油排氣控制的工作要求。 3、最后，本文對于系統(tǒng)必不可少的蓄能器部件進行了選型、設(shè)計與強度校核，計算結(jié)果表明本文所設(shè)計的隔膜式蓄能器殼體滿足工作強度要求。
【關(guān)鍵詞】：低速柴油機 中壓共軌 噴油特性 線性二次型最優(yōu)控制 蓄能器
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(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6-7
• ABSTRACT7-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 課題的研究背景和意義13-14
• 1.2 本課題國內(nèi)、外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢14-16
• 1.2.1 船用低速柴油機國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 柴油機中壓共軌系統(tǒng)的發(fā)展以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文主要研究工作16-19
• 第2章 中壓共軌系統(tǒng)工作原理與數(shù)學(xué)模型19-37
• 2.1 ME 系列低速柴油機中壓共軌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點與工作原理分析19-28
• 2.1.1 燃油噴射系統(tǒng)的組成與工作原理20-22
• 2.1.2 排氣閥驅(qū)動系統(tǒng)的組成與工作原理22-23
• 2.1.3 噴油排氣控制閥的（FIVA 閥）工作原理23-26
• 2.1.4 噴油器的結(jié)構(gòu)特點和工作原理26-28
• 2.2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型28-35
• 2.3 本章小結(jié)35-37
• 第3章 中壓共軌燃油噴射系統(tǒng)建模與仿真分析37-59
• 3.1 中壓共軌燃油噴射系統(tǒng)模型搭建37-40
• 3.2 仿真結(jié)果分析40-56
• 3.2.1 中壓共軌系統(tǒng)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴油特性的影響44-52
• 3.2.2 FIVA 閥控制對噴油特性的影響52-56
• 3.5 本章小結(jié)56-59
• 第4章 中壓共軌噴油排氣控制閥動態(tài)性能優(yōu)化59-77
• 4.1 噴油排氣控制閥（FIVA 閥）閉環(huán)反饋結(jié)構(gòu)原理59-60
• 4.2 FIVA 閥數(shù)學(xué)建模60-63
• 4.2.1 先導(dǎo)級閥分析與建模60-61
• 4.2.2 主級閥的分析與建模61-63
• 4.3 控制系統(tǒng)狀態(tài)空間描述的基本概念63-64
• 4.4 線性二次型最優(yōu)控制理論64-68
• 4.4.1 系統(tǒng)的可控性和可觀性64-65
• 4.4.2 線性二次型最優(yōu)控制65-68
• 4.5 FIVA 閥 LQR 控制器求解與仿真分析68-74
• 4.5.1 FIVA 閥的狀態(tài)空間表達(dá)式68-69
• 4.5.2 LQR 最優(yōu)控制器求解與仿真分析69-74
• 4.6 本章小結(jié)74-77
• 第5章 蓄能器的選型與設(shè)計77-91
• 5.1 蓄能器工作原理77-78
• 5.2 蓄能器儲能方式選擇78-79
• 5.3 蓄能器主要工作參數(shù)計算79-82
• 5.4 蓄能器殼體設(shè)計82-90
• 5.5 本章小結(jié)90-91
• 第6章 總結(jié)與展望91-93
• 6.1 全文工作總結(jié)91-92
• 6.2 展望92-93
• 參考文獻93-97
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文97-99
• 致謝99

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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本文編號：826595