本文關(guān)鍵詞：曲柄活塞式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制策略研究

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【摘要】：隨著能源危機(jī)與環(huán)境問題的日益加劇,新能源汽車代替以化石燃料為能源的傳統(tǒng)汽車已成為必然趨勢(shì)。壓縮空氣動(dòng)力汽車(以下簡(jiǎn)稱氣動(dòng)汽車)以壓縮空氣作為動(dòng)力源且排放的氣體無任何污染,在新能源汽車中很快脫穎而出�？諝鈩�(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)(以下簡(jiǎn)稱氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī))作為氣動(dòng)汽車的心臟,其結(jié)構(gòu)與控制策略將直接影響氣功汽車的工作性能。本文通過理論分析、軟件仿真和臺(tái)架試驗(yàn),對(duì)所設(shè)計(jì)的氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)重要參數(shù)進(jìn)行研究,為后續(xù)的研究工作提供的理論依據(jù)。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：第一章綜述了在能源危機(jī)與環(huán)境污染日趨嚴(yán)重的背景下,氣動(dòng)汽車作為“零污染”新能源汽車的優(yōu)勢(shì),介紹了氣動(dòng)汽車及其發(fā)動(dòng)機(jī)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制策略研究的意義,提出了本論文的主要研究工作。第二章論述了氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)需求,闡述了曲柄活塞式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的基本原理,分析了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程,進(jìn)行了氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)方案設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)分析,提出了用單缸氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)的方案,并對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行選型、設(shè)計(jì)與校核。第三章確定了發(fā)動(dòng)機(jī)沖程檢測(cè)方案,闡述了發(fā)動(dòng)機(jī)的控制原理、控制指令與控制執(zhí)行動(dòng)作,通過4倍頻計(jì)數(shù)算法提高發(fā)動(dòng)機(jī)控制精度,根據(jù)控制信號(hào)的相似性使控制程序得到精簡(jiǎn),設(shè)計(jì)外部信號(hào)復(fù)位方案消除累積誤差,以此完成發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略的優(yōu)化。第四章基于Matlab/Simulink建立了發(fā)動(dòng)機(jī)仿真模型,對(duì)基本仿真結(jié)果進(jìn)行了分析,研究了氣源壓力和配氣持續(xù)角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)性能的的影響規(guī)律,對(duì)不同需求下氣源壓力和配氣持續(xù)角的選擇提供了理論依據(jù)。第五章搭建了氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架,完成了發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn),采集了所需的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并對(duì)軟件仿真結(jié)果進(jìn)行了比較,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)仿真模型進(jìn)行了修正。第六章對(duì)全文內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié),對(duì)課題的后續(xù)研究工作進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：氣動(dòng)汽車 氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 控制策略 臺(tái)架試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U464.178
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題的研究背景與意義9
• 1.2 新能源汽車9-11
• 1.2.1 幾種典型新能源汽車的特點(diǎn)10
• 1.2.2 氣動(dòng)汽車的特點(diǎn)10-11
• 1.3 氣動(dòng)汽車及氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展11-13
• 1.3.1 國(guó)外氣動(dòng)汽車及氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的研究進(jìn)展11-13
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)氣動(dòng)汽車及氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的研究進(jìn)展13
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 2 氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)總體方案設(shè)計(jì)15-35
• 2.1 氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)需求15-16
• 2.1.1 氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)來源15-16
• 2.1.2 氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能要求16
• 2.2 氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理與工作過程分析16-19
• 2.2.1 氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理16-17
• 2.2.2 氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)分析17
• 2.2.3 活塞式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)做功分析17-19
• 2.3 氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)方案設(shè)計(jì)19-20
• 2.4 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)工作過程數(shù)學(xué)模型20-23
• 2.4.1 狀態(tài)方程20
• 2.4.2 動(dòng)力學(xué)方程20-21
• 2.4.3 連續(xù)性方程21
• 2.4.4 運(yùn)動(dòng)方程21-22
• 2.4.5 其他方程22-23
• 2.5 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)關(guān)鍵零部件選型與設(shè)計(jì)23-34
• 2.5.1 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)氣缸選型23-27
• 2.5.2 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)曲軸設(shè)計(jì)27-32
• 2.5.3 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)慣性輪設(shè)計(jì)32-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 3 氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略研究35-53
• 3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)所處沖程確定35-41
• 3.1.1 磁性開關(guān)檢測(cè)活塞位置方案35-37
• 3.1.2 光電編碼器檢測(cè)曲柄角方案37-40
• 3.1.3 方案對(duì)比與選擇40-41
• 3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程控制41-46
• 3.2.1 控制器與控制指令41-44
• 3.2.2 電磁換向閥與控制執(zhí)行動(dòng)作44-46
• 3.3 控制策略優(yōu)化46-52
• 3.3.1 控制精度提高算法46-48
• 3.3.2 控制程序精簡(jiǎn)措施48-50
• 3.3.3 累積誤差消除方案50-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 4 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)工作過程仿真分析53-65
• 4.1 SIMULINK仿真模型53-57
• 4.1.1 無桿腔子系統(tǒng)模型53-54
• 4.1.2 有桿腔子系統(tǒng)模型54-55
• 4.1.3 完整仿真模型55-57
• 4.2 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)工作性能影響參數(shù)研究57-64
• 4.2.1 基本仿真結(jié)果分析58-59
• 4.2.2 氣源壓力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能的影響59-62
• 4.2.3 配氣持續(xù)角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能的影響62-64
• 4.3 本章小結(jié)64-65
• 5 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)研究65-73
• 5.1 臺(tái)架試驗(yàn)總體方案設(shè)計(jì)65
• 5.2 臺(tái)架試驗(yàn)設(shè)備選型與參數(shù)65-68
• 5.3 臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果與分析68-70
• 5.3.1 氣源壓力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能試驗(yàn)研究68-69
• 5.3.2 配氣持續(xù)角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能試驗(yàn)研究69-70
• 5.3.3 臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)與改良70
• 5.4 仿真模型的修改與驗(yàn)證70-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 6 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 論文工作總結(jié)73
• 6.2 后續(xù)工作展望73-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79

【相似文獻(xiàn)】

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中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 本報(bào)記者 汪s，

本文編號(hào)：822603