本文關(guān)鍵詞：燃油汽車起動(dòng)降噪技術(shù)研究

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【摘要】：隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,汽車擁有量不斷增多,汽車噪聲污染成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問(wèn)題。雖然人們對(duì)于汽車運(yùn)行噪聲的研究不斷深入,但是對(duì)于汽車起動(dòng)時(shí)的噪聲卻少有研究。燃油汽車在起動(dòng)過(guò)程中,由于采用直接給起動(dòng)機(jī)加電壓的起動(dòng)方式,飛輪與驅(qū)動(dòng)齒輪相互摩擦發(fā)出刺耳的嘯鳴聲,它影響著人們的正常生活和休息,嚴(yán)重時(shí)甚至影響人們的身體健康。經(jīng)過(guò)測(cè)量,汽車起動(dòng)過(guò)程中所發(fā)出的噪聲高達(dá)90dB左右(接近于汽車?guó)Q笛的聲音),而起動(dòng)以后汽車的噪聲只有60dB(相當(dāng)于正常交談的聲音)。換算到聲壓,起動(dòng)過(guò)程的噪聲強(qiáng)度是起動(dòng)后的31倍。本課題通過(guò)設(shè)計(jì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)系統(tǒng),使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速平滑提升,從而達(dá)到降低噪聲的目的。同時(shí)完成了以下工作內(nèi)容：首先,測(cè)量汽車起動(dòng)瞬間產(chǎn)生的噪聲,并通過(guò)起動(dòng)系統(tǒng)噪聲的分類以及燃油汽車起動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,尋找噪聲的來(lái)源以及產(chǎn)生噪聲的原因。其次,通過(guò)計(jì)算燃油汽車起動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)參數(shù),確定了汽車起動(dòng)過(guò)程中所需要的最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,并以QD124型起動(dòng)機(jī)為例,計(jì)算出了汽車蓄電池的內(nèi)阻以及起動(dòng)機(jī)起動(dòng)所需要的最低起動(dòng)電壓。然后,針對(duì)噪聲產(chǎn)生原因提出了基于PWM技術(shù)的軟起動(dòng)降噪方案,并通過(guò)模擬的方法進(jìn)行了降壓軟起動(dòng)的降噪實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證此方案的可行性。對(duì)常用的幾種DC-DC變換器進(jìn)行參數(shù)計(jì)算和選型,仿真對(duì)比每種變換器的優(yōu)勢(shì)和缺陷,最終選擇了基于Cuk變換器的軟起動(dòng)主電路。然后對(duì)Cuk變換器進(jìn)行建模,設(shè)計(jì)了電壓電流雙閉環(huán)控制電路,并通過(guò)MATLAB仿真驗(yàn)證軟起動(dòng)方案的正確性。最后,設(shè)計(jì)基于DSP的軟起動(dòng)控制系統(tǒng),編寫(xiě)基于DSP的軟件控制程序,搭建基于Cuk變換器的軟起動(dòng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái),配置dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)硬件、軟件體系,并通過(guò)dSPACE半實(shí)物仿真平臺(tái)驗(yàn)證控制系統(tǒng)的正確性。本課題通過(guò)仿真實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng),使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)钠饎?dòng)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)上升到額定轉(zhuǎn)速,有效地降低了起動(dòng)瞬間的噪聲污染,限制了過(guò)高的起動(dòng)電流。
【關(guān)鍵詞】：燃油汽車 軟起動(dòng) 降噪 直流電機(jī) DC-DC變換器 實(shí)時(shí)仿真
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U464.142
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-15
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀與目的12-13
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 2 燃油汽車起動(dòng)噪聲來(lái)源分析15-23
• 2.1 燃油汽車起動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15-16
• 2.1.1 起動(dòng)機(jī)15
• 2.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)15-16
• 2.1.3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)16
• 2.1.4 汽車電池16
• 2.2 汽車起動(dòng)系統(tǒng)噪聲16-18
• 2.2.1 機(jī)械噪聲17-18
• 2.2.2 氣體動(dòng)力噪聲18
• 2.2.3 燃燒噪聲18
• 2.3 汽車起動(dòng)噪聲測(cè)量實(shí)驗(yàn)與頻譜圖分析18-20
• 2.4 汽車起動(dòng)過(guò)程及噪聲來(lái)源分析20-21
• 2.4.1 汽車起動(dòng)流程20
• 2.4.2 QD124型起動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程分析20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-23
• 3 燃油汽車軟起動(dòng)降噪研究23-39
• 3.1 直流電機(jī)的基本原理分析23-25
• 3.2 傳統(tǒng)起動(dòng)方式的基本原理25-28
• 3.2.1 全壓起動(dòng)25
• 3.2.2 分級(jí)起動(dòng)25-27
• 3.2.3 降壓軟起動(dòng)起動(dòng)27-28
• 3.3 燃油汽車軟起動(dòng)的基本思路28-31
• 3.3.1 基于PWM技術(shù)的軟起動(dòng)方案28-29
• 3.3.2 軟起動(dòng)方案可行性實(shí)驗(yàn)29-31
• 3.4 DC-DC變換器的選型31-38
• 3.4.1 降壓(Buck)變換器32-34
• 3.4.2 升降壓(Buck-Boost)變換器34-36
• 3.4.3 丘克(Cuk)變換器36-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 4 汽車參數(shù)計(jì)算與軟起動(dòng)系統(tǒng)仿真39-61
• 4.1 汽車參數(shù)計(jì)算39-43
• 4.1.1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)39-40
• 4.1.2 汽車起動(dòng)機(jī)參數(shù)40-43
• 4.2 軟起動(dòng)主電路的仿真43-49
• 4.3 軟起動(dòng)主電路的對(duì)比與選取49
• 4.4 燃油汽車軟起動(dòng)系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)49-56
• 4.4.1 Cuk變換器的建模50-52
• 4.4.2 平均電流PWM控制器設(shè)計(jì)52-56
• 4.5 燃油汽車軟起動(dòng)方案仿真56-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 5 軟件設(shè)計(jì)與半實(shí)物系統(tǒng)調(diào)試61-69
• 5.1 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)61-63
• 5.1.1 主程序設(shè)計(jì)61-62
• 5.1.2 EPWM中斷子程序62-63
• 5.1.3 PWM控制子程序63
• 5.2 基于dSPACE的半實(shí)物仿真平臺(tái)測(cè)試63-67
• 5.2.1 dSPACE簡(jiǎn)介63-65
• 5.2.2 實(shí)時(shí)仿真驗(yàn)證65-67
• 5.3 本章小結(jié)67-69
• 6 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 總結(jié)69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 作者簡(jiǎn)歷75-79
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集79

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本文編號(hào)：584686