柴油機(jī)可調(diào)兩級(jí)增壓系統(tǒng)變海拔自適應(yīng)控制研究
本文選題:可調(diào)兩級(jí)增壓 + 自適應(yīng)控制; 參考:《上海交通大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:高原柴油機(jī)在寬范圍變海拔環(huán)境運(yùn)行時(shí)由于大氣壓力下降,進(jìn)氣量減小而導(dǎo)致動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性、排放性等一系列性能惡化問(wèn)題。通過(guò)匹配可調(diào)兩級(jí)增壓系統(tǒng)并制定增壓系統(tǒng)變海拔運(yùn)行的控制策略,實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)高原性能的恢復(fù)以及變海拔運(yùn)行的自適應(yīng)性。本文基于某V型柴油機(jī)原機(jī)的高原實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立柴油機(jī)的GT-power穩(wěn)態(tài)計(jì)算模型并進(jìn)行可調(diào)兩級(jí)增壓計(jì)算模型的改造;诳烧{(diào)兩級(jí)增壓系統(tǒng)的等效增壓器數(shù)學(xué)模型,提出了可調(diào)兩級(jí)增壓系統(tǒng)變海拔匹配的方法,對(duì)某V型柴油機(jī)進(jìn)行可調(diào)兩級(jí)增壓系統(tǒng)高原匹配并驗(yàn)證了匹配方案的功率恢復(fù)指標(biāo)和調(diào)節(jié)能力。計(jì)算分析了全工況下閥門(mén)的調(diào)節(jié)特性以及開(kāi)度對(duì)油耗率的影響規(guī)律,制定了柴油機(jī)變海拔、全工況下的可調(diào)兩級(jí)增壓系統(tǒng)的最佳閥門(mén)開(kāi)度MAP圖和最佳增壓壓力MAP圖。開(kāi)發(fā)了可調(diào)兩級(jí)增壓系統(tǒng)變海拔自適應(yīng)控制的軟硬件控制系統(tǒng);搭建了基于實(shí)時(shí)控制的可調(diào)兩級(jí)增壓系統(tǒng)的平均值模型,并結(jié)合dSPACE實(shí)時(shí)系統(tǒng)以及兩級(jí)增壓控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái),組成了可調(diào)兩級(jí)增壓系統(tǒng)柴油機(jī)自適應(yīng)控制系統(tǒng)的硬件在環(huán)仿真平臺(tái);赿SPACE硬件在環(huán)仿真平臺(tái),研究分析了三種自適應(yīng)控制策略的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)響應(yīng)控制性能;結(jié)合三種控制策略的特點(diǎn)以及柴油機(jī)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度到增壓壓力的系統(tǒng)傳遞函數(shù),制定了可調(diào)兩級(jí)增壓系統(tǒng)變海拔自適應(yīng)控制的優(yōu)化方案,對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行變海拔瞬態(tài)響應(yīng)控制特性研究。
[Abstract]:A series of performance deterioration problems such as power performance economy emission and so on are caused by the decrease of atmospheric pressure and the decrease of air intake during the operation of plateau diesel engine in a wide range of varying altitude environment. By matching the adjustable two stage supercharging system and formulating the control strategy of variable altitude operation of the turbocharging system, the performance recovery of diesel engine and the adaptability of variable altitude operation are realized. Based on the plateau experimental data of a V type diesel engine, the GT-power steady state calculation model of diesel engine is established and the adjustable two stage supercharging calculation model is modified. Based on the mathematical model of equivalent supercharger of adjustable two-stage supercharging system, a method of variable altitude matching for adjustable two-stage supercharging system is proposed. The plateau matching of a V diesel engine with adjustable two stage supercharging system is carried out and the power recovery index and regulation ability of the matching scheme are verified. The regulation characteristics of valve and the influence of opening degree on fuel consumption rate are calculated and analyzed. The optimal valve opening MAP diagram and optimal supercharging pressure MAP diagram of adjustable two-stage supercharging system of diesel engine at variable altitude and all working conditions are worked out. The software and hardware control system of adjustable two-stage turbocharging system with variable altitude adaptive control is developed, the average value model of adjustable two-stage supercharging system based on real-time control is built, and the hardware platform of dSPACE real-time system and two-stage supercharging control system is combined. The hardware in loop simulation platform of diesel engine adaptive control system of adjustable two stage turbocharging system is constructed. Based on the dSPACE hardware in loop simulation platform, the steady-state and transient response control performance of the three adaptive control strategies is studied and analyzed, and the system transfer function of the diesel engine to adjust the valve opening to the pressurized pressure is combined with the characteristics of the three control strategies. The optimization scheme of variable altitude adaptive control for adjustable two stage turbocharging system is established. The transient response control characteristics of the optimized scheme are studied.
【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)】:TK423
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,本文編號(hào):1779415
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