本文關(guān)鍵詞：低速柴油機(jī)高壓共軌關(guān)鍵部件測(cè)試平臺(tái)研究

  更多相關(guān)文章： 高壓共軌 測(cè)試平臺(tái) FIVA閥 模糊PID PLC

【摘要】：近年來(lái)國(guó)際海事組織對(duì)船舶排放要求日趨嚴(yán)苛,船東對(duì)柴油機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的期許也日益迫切。高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)以靈活的電液控制技術(shù)為核心,成為當(dāng)前船用低速重型柴油機(jī)的主流技術(shù)。然而,當(dāng)前國(guó)內(nèi)船用低速柴油機(jī)高壓共軌系統(tǒng)關(guān)鍵部件都依賴(lài)于從國(guó)外兩大柴油機(jī)公司進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)化研制過(guò)程尚處于起步階段,試制部件需要相應(yīng)測(cè)試平臺(tái)。針對(duì)這一現(xiàn)狀,本文自主研發(fā)了低速柴油機(jī)高壓共軌關(guān)鍵部件測(cè)試平臺(tái)。首先,對(duì)柴油機(jī)高壓共軌系統(tǒng)關(guān)鍵部件進(jìn)行分析。對(duì)于高壓共軌關(guān)鍵部件中的核心控制部件FIVA閥,根據(jù)液壓原理進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,通過(guò)仿真指出對(duì)其控制的必要性。根據(jù)測(cè)試平臺(tái)功能需求,給出測(cè)試平臺(tái)總體方案設(shè)計(jì)。其次,針對(duì)FIVA閥未經(jīng)較正時(shí)響應(yīng)速度較慢的問(wèn)題,采用傳統(tǒng)PID和模糊PID方式對(duì)FIVA閥進(jìn)行校正研究。結(jié)果表明,傳統(tǒng)PID與模糊PID均可以使FIVA閥響應(yīng)速度提高。對(duì)比來(lái)說(shuō),采用模糊PID校正方法相對(duì)傳統(tǒng)PID校正方式響應(yīng)速度快,超調(diào)小,抗干擾能力強(qiáng),具有更好的控制性能。再次,對(duì)高壓共軌關(guān)鍵部件測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)。完成平臺(tái)關(guān)鍵液壓元件計(jì)算選型;采用三維設(shè)計(jì)軟件PRO/E對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了三維虛擬總成。以FP2SH作為核心控制器,根據(jù)功能需求選擇模擬量模塊,溫度、壓力、位移傳感器;實(shí)現(xiàn)了電控柜的布置并對(duì)抗干擾措施進(jìn)行了討論。最后,開(kāi)發(fā)了測(cè)試平臺(tái)監(jiān)控軟件,包括PLC控制程序以及上位機(jī)監(jiān)控軟件。對(duì)測(cè)試平臺(tái)的溫度、壓力控制、以及比例溢流閥干擾波程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)。研究了PLC數(shù)據(jù)處理中的濾波方法、輸入輸出換算以及三角和正弦波形輸出實(shí)現(xiàn)方式。以Windows系統(tǒng)作為開(kāi)發(fā)平臺(tái),以組態(tài)王作為開(kāi)發(fā)工具,開(kāi)發(fā)了上位機(jī)監(jiān)控軟件。軟件界面友好,運(yùn)行安全穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)了對(duì)測(cè)試平臺(tái)的監(jiān)控功能。
【關(guān)鍵詞】：高壓共軌 測(cè)試平臺(tái) FIVA閥 模糊PID PLC
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U664.121.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的背景及意義9-11
• 1.1.1 課題的背景9-10
• 1.1.2 課題的意義10-11
• 1.2 柴油機(jī)電控燃油噴射技術(shù)發(fā)展11-13
• 1.3 船用低速柴油機(jī)高壓共軌系統(tǒng)發(fā)展13
• 1.4 本文主要工作內(nèi)容13-15
• 第二章 高壓共軌關(guān)鍵部件分析與測(cè)試平臺(tái)總體方案15-34
• 2.1 高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)15-17
• 2.1.1 傳統(tǒng)機(jī)械式燃油噴射系統(tǒng)15
• 2.1.2 高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)主流技術(shù)15-17
• 2.2 ME型柴油機(jī)高壓共軌關(guān)鍵部件17-18
• 2.2.1 伺服油供給系統(tǒng)17
• 2.2.2 低壓燃油供給系統(tǒng)17
• 2.2.3 增壓泵與噴油器17
• 2.2.4 燃油噴射控制閥17-18
• 2.3 高壓共軌關(guān)鍵部件建模與分析18-31
• 2.3.1 FIVA閥結(jié)構(gòu)與工作原理19-21
• 2.3.2 FIVA閥先導(dǎo)閥數(shù)學(xué)模型21-23
• 2.3.3 FIVA閥主閥數(shù)學(xué)模型23
• 2.3.4 FIVA閥流量方程23-26
• 2.3.5 FIVA閥總體模型26-29
• 2.3.6 FIVA閥運(yùn)動(dòng)仿真分析29-31
• 2.4 測(cè)試平臺(tái)總體方案31-33
• 2.4.1 測(cè)試平臺(tái)總體需求31
• 2.4.2 測(cè)試平臺(tái)總體方案設(shè)計(jì)31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 基于模糊PID的FIVA閥控制研究34-48
• 3.1 模糊PID控制算法34-39
• 3.1.1 PID控制34
• 3.1.2 模糊控制34-37
• 3.1.3 自整定模糊PID控制37-39
• 3.2 基于自整定模糊PID的FIVA閥仿真39-43
• 3.2.1 仿真模型建立39-41
• 3.2.2 仿真參數(shù)確定41-43
• 3.3 仿真結(jié)果與分析43-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 測(cè)試平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)48-68
• 4.1 液壓系統(tǒng)硬件方案研究48-59
• 4.1.1 液壓系統(tǒng)總體方案48-52
• 4.1.2 液壓元件選型設(shè)計(jì)52-58
• 4.1.3 液壓系統(tǒng)三維設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)58-59
• 4.2 電控系統(tǒng)硬件方案研究59-67
• 4.2.1 電控系統(tǒng)總體方案59-60
• 4.2.2 電氣元件選型設(shè)計(jì)60-66
• 4.2.3 電控柜設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)66-67
• 4.3 本章小結(jié)67-68
• 第五章 測(cè)試平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)68-91
• 5.1 PLC控制程序開(kāi)發(fā)研究68-79
• 5.1.1 PLC控制程序功能需求分析68-69
• 5.1.2 PLC控制程序?qū)崿F(xiàn)方式69-71
• 5.1.3 PLC控制程序功能實(shí)現(xiàn)71-79
• 5.2 上位機(jī)監(jiān)控軟件開(kāi)發(fā)研究79-90
• 5.2.1 監(jiān)控軟件功能需求分析79-80
• 5.2.2 監(jiān)控軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境80-81
• 5.2.3 監(jiān)控軟件功能實(shí)現(xiàn)81-84
• 5.2.4 監(jiān)控軟件人機(jī)界面84-90
• 5.3 本章小結(jié)90-91
• 第六章 總結(jié)與展望91-93
• 6.1 總結(jié)91-92
• 6.2 研究展望92-93
• 參考文獻(xiàn)93-96
• 致謝96-97
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文97-99

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：990449