基于模型的柴油機(jī)排放虛擬標(biāo)定平臺(tái)開發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-24 07:05
隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)苛,對(duì)柴油機(jī)排放物限值要求進(jìn)一步加嚴(yán),排放測試循環(huán)也發(fā)生了重大改變。為滿足排放法規(guī)的嚴(yán)苛要求,需要對(duì)柴油機(jī)后處理系統(tǒng)等零部件進(jìn)行多方案選型設(shè)計(jì),對(duì)電子控制單元(Electronic Control Unit,ECU)大量標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。為了減輕臺(tái)架試驗(yàn)工作量,節(jié)省成本,提高效率,通過仿真技術(shù)對(duì)柴油機(jī)及后處理系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì),依托dSPACE硬件在環(huán)仿真平臺(tái)對(duì)ECU標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化顯得意義重大。本文針對(duì)東風(fēng)某款柴油機(jī)進(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn)及仿真分析,基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)搭建柴油機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)及原排模型,用于硬件在環(huán)仿真計(jì)算。首先通過DOE(design of experiment)試驗(yàn)分析了某款柴油機(jī)的性能特性,并對(duì)柴油機(jī)的標(biāo)定參數(shù)進(jìn)行初始標(biāo)定。然后基于穩(wěn)態(tài)DOE試驗(yàn)數(shù)據(jù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來搭建柴油機(jī)的燃燒模型,用于預(yù)測柴油機(jī)的燃燒排放特性;利用熱力學(xué)分析軟件搭建了柴油機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)模型來模擬渦輪增壓、EGR以及中冷器。通過WHTC循環(huán)(World Harmonized Transient Cycle)試驗(yàn)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。搭建的柴油機(jī)性能模型能夠較為精確預(yù)測柴油機(jī)的動(dòng)力及排放特性,整體...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
柴油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
第2章柴油機(jī)性能建模及驗(yàn)證??度測量儀測量顆粒物的排放。柴油機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)布置如圖2-?2所示。??圖2-2柴油機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)布置??2.2柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)建模??2.2.1流體動(dòng)力學(xué)控制方程??GT-Power的湍流模型是基于一維N-S方程求解,即連續(xù)性、動(dòng)量和能量守??恒方程。整個(gè)系統(tǒng)被離散化為多個(gè)子容積,包括直管和彎管等。其中假設(shè)標(biāo)量(壓??力,溫度,密度,內(nèi)能,恰,物質(zhì)濃度等)在每個(gè)容積上是均勻的,其在質(zhì)心上??進(jìn)行計(jì)算,而矢量則在邊界上計(jì)算。這種離散化被稱為“交錯(cuò)網(wǎng)格”,其示意圖??見圖2-3。??I?II?II?I??^?I?^?I?^?X.I?II?孑?I?^?I?孑??I?I?II?I?!?I?Av?I???I?I?I??I?I???t?I??Vector?quaniitics?^?Scalar?quantities??v.?etc.?p,?c.?P.?T.?etc??圖2-3交錯(cuò)網(wǎng)格示意圖??流體動(dòng)力學(xué)控制方程如下所示:??連續(xù)性方程:
圖2-2柴油機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)布置??2.2柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)建模??2.2.1流體動(dòng)力學(xué)控制方程??GT-Power的湍流模型是基于一維N-S方程求解,即連續(xù)性、動(dòng)量和能量守??恒方程。整個(gè)系統(tǒng)被離散化為多個(gè)子容積,包括直管和彎管等。其中假設(shè)標(biāo)量(壓??力,溫度,密度,內(nèi)能,恰,物質(zhì)濃度等)在每個(gè)容積上是均勻的,其在質(zhì)心上??進(jìn)行計(jì)算,而矢量則在邊界上計(jì)算。這種離散化被稱為“交錯(cuò)網(wǎng)格”,其示意圖??見圖2-3。??I?II?II?I??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重型柴油車尿素SCR系統(tǒng)及其控制策略研究進(jìn)展[J]. 王國仰,張俊,祁金柱,劉世宇,肖建華,帥石金. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2018(06)
[2]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷研究[J]. 辛梅,王英宇. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2018(04)
[3]柴油機(jī)SCR系統(tǒng)控制策略研究與軟件設(shè)計(jì)[J]. 李捷輝,胡立,段暢,劉婧,張隆基. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2018(03)
[4]柴油機(jī)SCR尿素噴射方式研究[J]. 岳廣照,劉興華,孫柏剛,仇滔,姚小剛. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]機(jī)動(dòng)車污染物排放量分析——《中國機(jī)動(dòng)車環(huán)境管理年報(bào)(2017)》第Ⅱ部分[J]. 黃志輝,郝春曉,王軍方,謝瓊. 環(huán)境保護(hù). 2017(13)
[6]基于氨存儲(chǔ)特性修正的Urea-SCR噴射控制策略研究[J]. 馬明,彭升平,馬永兵,胡靜,華倫. 汽車技術(shù). 2016(09)
[7]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)七十年:回顧與展望[J]. 焦李成,楊淑媛,劉芳,王士剛,馮志璽. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2016(08)
[8]WHSC/WHTC與ESC/ETC測試循環(huán)的試驗(yàn)比較與研究[J]. 趙國斌,蓋永田,耿帥,金靈,伍恒. 汽車工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[9]基于DOE和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的增壓柴油機(jī)實(shí)時(shí)模型建模方法研究[J]. 韓愷,吳滔滔,趙長祿,朱振夏,劉楊楊. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2014(01)
[10]利用SCR技術(shù)降低車用柴油機(jī)NOx排放的控制策略研究[J]. 佟德輝,李國祥,陶建忠. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2009(05)
博士論文
[1]汽車底盤集成非線性魯棒控制方法研究[D]. 張家旭.吉林大學(xué) 2018
[2]增壓柴油機(jī)瞬態(tài)工況性能仿真及優(yōu)化[D]. 隋菱歌.吉林大學(xué) 2012
[3]降低車用柴油機(jī)NOx排放的SCR技術(shù)控制策略研究[D]. 佟德輝.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于WHSC的重型柴油機(jī)后處理系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)[D]. 白鳳月.山東大學(xué) 2018
[2]公交車電動(dòng)機(jī)械自動(dòng)變速箱選換擋機(jī)構(gòu)控制策略研究[D]. 張瑞昌.天津大學(xué) 2017
[3]柴油機(jī)SCR系統(tǒng)尿素噴射控制研究[D]. 楊斌.昆明理工大學(xué) 2017
[4]用于柴油機(jī)ECU功能安全評(píng)估的HIL平臺(tái)開發(fā)[D]. 張震.天津大學(xué) 2012
[5]柴油機(jī)微粒捕集器捕集再生機(jī)理及模型研究[D]. 王勁.湖南大學(xué) 2005
本文編號(hào):2996814
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
柴油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
第2章柴油機(jī)性能建模及驗(yàn)證??度測量儀測量顆粒物的排放。柴油機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)布置如圖2-?2所示。??圖2-2柴油機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)布置??2.2柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)建模??2.2.1流體動(dòng)力學(xué)控制方程??GT-Power的湍流模型是基于一維N-S方程求解,即連續(xù)性、動(dòng)量和能量守??恒方程。整個(gè)系統(tǒng)被離散化為多個(gè)子容積,包括直管和彎管等。其中假設(shè)標(biāo)量(壓??力,溫度,密度,內(nèi)能,恰,物質(zhì)濃度等)在每個(gè)容積上是均勻的,其在質(zhì)心上??進(jìn)行計(jì)算,而矢量則在邊界上計(jì)算。這種離散化被稱為“交錯(cuò)網(wǎng)格”,其示意圖??見圖2-3。??I?II?II?I??^?I?^?I?^?X.I?II?孑?I?^?I?孑??I?I?II?I?!?I?Av?I???I?I?I??I?I???t?I??Vector?quaniitics?^?Scalar?quantities??v.?etc.?p,?c.?P.?T.?etc??圖2-3交錯(cuò)網(wǎng)格示意圖??流體動(dòng)力學(xué)控制方程如下所示:??連續(xù)性方程:
圖2-2柴油機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)布置??2.2柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)建模??2.2.1流體動(dòng)力學(xué)控制方程??GT-Power的湍流模型是基于一維N-S方程求解,即連續(xù)性、動(dòng)量和能量守??恒方程。整個(gè)系統(tǒng)被離散化為多個(gè)子容積,包括直管和彎管等。其中假設(shè)標(biāo)量(壓??力,溫度,密度,內(nèi)能,恰,物質(zhì)濃度等)在每個(gè)容積上是均勻的,其在質(zhì)心上??進(jìn)行計(jì)算,而矢量則在邊界上計(jì)算。這種離散化被稱為“交錯(cuò)網(wǎng)格”,其示意圖??見圖2-3。??I?II?II?I??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]重型柴油車尿素SCR系統(tǒng)及其控制策略研究進(jìn)展[J]. 王國仰,張俊,祁金柱,劉世宇,肖建華,帥石金. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2018(06)
[2]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷研究[J]. 辛梅,王英宇. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2018(04)
[3]柴油機(jī)SCR系統(tǒng)控制策略研究與軟件設(shè)計(jì)[J]. 李捷輝,胡立,段暢,劉婧,張隆基. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2018(03)
[4]柴油機(jī)SCR尿素噴射方式研究[J]. 岳廣照,劉興華,孫柏剛,仇滔,姚小剛. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]機(jī)動(dòng)車污染物排放量分析——《中國機(jī)動(dòng)車環(huán)境管理年報(bào)(2017)》第Ⅱ部分[J]. 黃志輝,郝春曉,王軍方,謝瓊. 環(huán)境保護(hù). 2017(13)
[6]基于氨存儲(chǔ)特性修正的Urea-SCR噴射控制策略研究[J]. 馬明,彭升平,馬永兵,胡靜,華倫. 汽車技術(shù). 2016(09)
[7]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)七十年:回顧與展望[J]. 焦李成,楊淑媛,劉芳,王士剛,馮志璽. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2016(08)
[8]WHSC/WHTC與ESC/ETC測試循環(huán)的試驗(yàn)比較與研究[J]. 趙國斌,蓋永田,耿帥,金靈,伍恒. 汽車工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[9]基于DOE和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的增壓柴油機(jī)實(shí)時(shí)模型建模方法研究[J]. 韓愷,吳滔滔,趙長祿,朱振夏,劉楊楊. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2014(01)
[10]利用SCR技術(shù)降低車用柴油機(jī)NOx排放的控制策略研究[J]. 佟德輝,李國祥,陶建忠. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2009(05)
博士論文
[1]汽車底盤集成非線性魯棒控制方法研究[D]. 張家旭.吉林大學(xué) 2018
[2]增壓柴油機(jī)瞬態(tài)工況性能仿真及優(yōu)化[D]. 隋菱歌.吉林大學(xué) 2012
[3]降低車用柴油機(jī)NOx排放的SCR技術(shù)控制策略研究[D]. 佟德輝.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于WHSC的重型柴油機(jī)后處理系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)[D]. 白鳳月.山東大學(xué) 2018
[2]公交車電動(dòng)機(jī)械自動(dòng)變速箱選換擋機(jī)構(gòu)控制策略研究[D]. 張瑞昌.天津大學(xué) 2017
[3]柴油機(jī)SCR系統(tǒng)尿素噴射控制研究[D]. 楊斌.昆明理工大學(xué) 2017
[4]用于柴油機(jī)ECU功能安全評(píng)估的HIL平臺(tái)開發(fā)[D]. 張震.天津大學(xué) 2012
[5]柴油機(jī)微粒捕集器捕集再生機(jī)理及模型研究[D]. 王勁.湖南大學(xué) 2005
本文編號(hào):2996814
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