自由活塞直線發(fā)動機系統(tǒng)(free-piston linear generator,簡稱FPLG)是一種耦合了自由活塞發(fā)動機(Free Piston Engine,FPE)和直線電機的能量轉(zhuǎn)化設(shè)備,其優(yōu)越的動力性能和經(jīng)濟(jì)性使其能成為當(dāng)前研究的熱點。由于大多研究都是面向試驗樣機的開發(fā)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計上,或者是系統(tǒng)建模中未充分考慮永磁直線發(fā)電機和系統(tǒng)之間的相互影響,而對永磁直線發(fā)電機的研究有多側(cè)重電機本體,未考慮其在FPLG系統(tǒng)的具體應(yīng)用。本文針對一個壓縮空氣驅(qū)動對置式自由活塞發(fā)動機系統(tǒng),充分考慮其直線往復(fù)運動、摩擦力、流動力學(xué)及永磁直線發(fā)電機的電磁特性等部分的相互關(guān)系及影響,通過Matlab/Simulink軟件建立系統(tǒng)的仿真模型。并對活塞位移、速度、加速度、推力、壓力和發(fā)電機電壓以及它們之間的關(guān)系進(jìn)行仿真分析,得到系統(tǒng)的運動特性以及相互影響因素關(guān)系。搭建自由活塞直線發(fā)動機系統(tǒng)試驗平臺,通過對比分析試驗數(shù)據(jù)及仿真結(jié)果,驗證模型的可靠性與分析方法的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究活塞組質(zhì)量、進(jìn)氣排氣位置對活塞運動特性的影響以及不同壓力對永磁直線發(fā)電機輸出電壓幅值、波形畸變和電機效率的影...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自由活塞發(fā)動機研究現(xiàn)狀
        1.2.2 直線電機研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 自由活塞直線發(fā)動機系統(tǒng)建模
    2.1 自由活塞直線發(fā)動機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
        2.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.1.2 系統(tǒng)工作原理
    2.2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立
        2.2.1 運動學(xué)模型
        2.2.2 摩擦力模型
        2.2.3 氣缸模型
        2.2.4 電機模型
    2.3 系統(tǒng)的Simulink仿真模型的搭建
    2.4 本章小結(jié)
第3章 仿真結(jié)果與實驗結(jié)果對比
    3.1 實驗裝置
        3.1.1 自由活塞直線發(fā)動機系統(tǒng)試驗臺架
        3.1.2 FPLG數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)
    3.2 實驗結(jié)果與仿真結(jié)果對比和分析
        3.2.1 運動特性曲線對比
        3.2.2 受力特性曲線對比
        3.2.3 輸出電壓曲線對比
    3.3 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)參數(shù)對活塞運動性能的影響
    4.1 壓力對運動性能和峰值電壓的影響
        4.1.1 壓力對運動性能的影響
    4.2 活塞組質(zhì)量對運動性能和峰值電壓的影響
        4.2.1 活塞組質(zhì)量對運動性能的影響
        4.2.2 活塞組質(zhì)量對峰值電壓的影響
    4.3 進(jìn)氣位置對運動特性和峰值電壓的影響
        4.3.1 左側(cè)進(jìn)氣位置對運動特性的影響
        4.3.2 右側(cè)進(jìn)氣位置對運動特性的影響
        4.3.3 行程對峰值電壓的影響
    4.4 系統(tǒng)參數(shù)對電機的影響
        4.4.1 數(shù)據(jù)擬合
        4.4.2 直線電機ansoft模型
        4.4.3 壓力對輸出電壓的影響
    4.5 行程對永磁直線電機效率的影響
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及獲得成果
致謝



本文編號：3834136