凌轩[1]2003年在《计算机辅助测试高压泵实验台及其特性数字仿真研究》文中提出在液压系统中，作为动力元件的液压泵具有十分重要的地位。液压泵能否正常稳定工作关系到整个系统能否达到设计和工作要求。所以，液压工作者一直十分重视液压泵实验台的设计和研制工作。然而，对广西经济有重要意义的高压泵实验台在广西却很少。本论文结合课题需要，对实验台的设计和测试技术进行研究，以便为下一步工作打好基础。 根据被试泵的具体要求，制定了高压泵实验台的闭式实验回路方案。实验台采用可控硅直流电机控制转速系统和电液比例溢流阀加载系统来实现被试泵的计算机控制。对非能量回收实验台和能量回收实验台的工作原理和特点作了详细的分析比较，以供不同需要进行选择。 对系统的的元件进行了详细的分析，依据其工作过程和系统的功用对其模型进行合理的取舍后，用功率键合图方法建立了系统的数学模型。基于数学模型应用计算机仿真技术和MATLAB软件对系统特性进行了仿真研究。计算和仿真了不同条件下对泵效率的影响；分析了动态响应的稳定性、快速性和灵敏性；探讨了系统参数对其性能的影响，并提出了改善系统性能的途径。 提出了实验台的计算机辅助测试方案，并对实时控制等测试方法进行了研究，可为下一步工作提供参考和借鉴。
王立强[2]2005年在《柴油机电控高压共轨燃油喷射系统实验台设计与仿真》文中提出柴油机燃油喷射系统是影响柴油机动力性、经济性、排放性的重要因素。在设计新型柴油机和对老型柴油机升级改造的过程中,对燃油喷射系统的设计必须足够重视。 目前使用的燃油喷射系统主要有传统泵-管-嘴系统和新的电控共轨系统。由于电控共轨技术的优越性,因此这种技术将是21世纪燃油喷射系统的发展趋势,它给内燃机这古老的行业带来的新的生机。电控共轨技术在中小型柴油机上的成熟应用为其在大中型柴油机上的应用提供了经验。但同时由于大中型柴油机的特点,这也给电控共轨技术提出来了新的难点。本文针对在大中型柴油机上装用的泵-高压共轨管-高压油管-嘴系统建立实验台,测试并显示相应的实验结果;再根据给出的关键结构尺寸。并使用数值计算软件对燃油系统喷射过程进行了分析,针对影响燃油喷射系统性能的结构参数,结合设计要求对其进行了设计优化。 通过对燃油喷射系统的模拟数值计算发现,高压油管直径、针阀升程、喷孔截面积是决定燃油喷射系统的最高喷油压力、累积喷油量、喷油持续时间等关键性能的主要因素。文中针对这些参数力图从中找出其变化规律,以便对今后的设计工作加以指导。在高压共轨燃油系统设计时,共轨管容积和燃油压力尽量大,可以有效提高喷射压力,喷射速率;由于循环喷油量大,也应适当增加高压油管的内径;受限于现有实验台条件,最终考核有待今后的实际运行试验。
张新玉[3]2005年在《闭式循环柴油机水管理系统应用研究》文中提出闭式循环柴油机是一种典型的AIP设计方案，作为其重要组成部分，水管理系统不仅提供了一套进行海水吸入和排出的设备，同时创造了一种以较低能耗，在高低压区域间进行流体转换的方法。由于深海开发的不断发展，闭式循环柴油机及水管理系统不仅对于军事潜艇，同时对于民用研究或工作潜艇同样具有广泛的应用前景。本文针对闭式循环柴油机及水管理系统的工作原理、系统构成和运行特点主要完成了以下工作：1．提出了切实可行的闭式循环柴油机研究方案，以标准4102BG型柴油机为研究对象，建立了包括二氧化碳吸收器和水管理系统的配置完整的闭式循环柴油机实验装置。针对柴油机闭式循环，完成了混合箱设计、供氧控制方案与算法的设计，进行了空载闭式循环试运行实验。2．在数学建模的基础上，构建了双转换器、叁转换器和六转换器水管理系统仿真模块，通过仿真分析，明确了水管理系统的工作原理和工作过程。3．将液压缸缓冲结构的设计思想用于转换器结构设计，以气动球阀组为控制阀，建立了国内首个活塞式叁转换器水管理系统原理样器。并将阀门关闭信号和活塞位置信号同时作为控制信号反馈给PLC系统，确定了合适的控制时序，结合延时自动调整功能，编制了延时反馈控制程序。4．在常压条件下，进行了原理样器特性匹配实验、动态响应实验及运行实验。实验结果表明，其运行特性符合水管理系统的工作原理，在国内率先得到了水管理系统的流量和压力脉动曲线，流量的稳定性达到了国外同等水平。结合系统保护、卸压、流噪声控制等研究内容，提出了潜深模拟高压实验方案。5．定量分析了水管理系统的能量消耗与工作效率，首次以实验分析验证了水管理系统能耗低的突出优点，并计算得出消耗于克服管道及阀门阻力的能耗，对于优化系统设计，提高水管理系统的效率具有实际意义。6．初步分析了水管理系统的主要噪声源以及噪声控制方法，探讨了流量脉动对系统声学性能的影响。根据实验测量的压力脉动曲线，考查了消除流量脉动降低流体噪声的效果。结果表明，相比于双转换器水管理系统，叁转换器水管理系统在流量稳定时，其压力脉动幅值可减小4倍左右，降噪量近10dB。
王克龙[4]2011年在《双联轴向柱塞泵流量特性的研究》文中研究表明随着液压传动系统尤其是工程机械液压系统的飞速发展,对作为液压动力源的液压泵的要求越来越高。液压泵的性能和可靠性极大的影响着整个液压系统的性能和可靠性。高速、高压化是轴向液压泵发展的重要方向,而这对于液压泵的研究、设计工作提出了很高的要求。国内对于柱塞泵,尤其是对在工程机械中广泛应用的双联轴向柱塞泵研究起步较晚,掌握的核心技术不足,高性能的泵大多依赖进口产品。而这同时也制约着国内工程机械厂家的发展,因此,研究双联轴向柱塞泵的关键技术具有重要的现实意义。首先,本文分析了双联轴向柱塞泵的工作原理及影响其输出流量特性的主要因素。建立了其控制阀运动学和动力学模型,以及直接关系到其流量特性的配流盘节流口通流面积数学模型,为后续的双联轴向柱塞泵仿真模型的建立奠定了基础。其次,建立了双联轴向柱塞泵流量特性的宏观流量和微观泄漏模型。基于多学科仿真软件SimulationX搭建了双联轴向柱塞泵的仿真模型,通过仿真得到了该泵的流量、压力脉动率,以及其在工作过程中的压力流量(P?Q)特性曲线。并且在此基础上,获得了柱塞泵各个主要运动副的泄漏特性,从而得到了完整的柱塞泵流量特性。最后,解决了在实际实验过程中遇到的P?Q特性存在滞环这一问题。通过理论分析及建模仿真找出了造成这一现象的主要原因,在进行实物改造后,利用实验验证了理论分析与建模仿真的正确性。
马建民[5]2008年在《柴油机高压共轨系统ECU的研究与设计》文中认为当前能源问题已经十分紧迫,随着市场供应的不足和国际原油价格的不断上涨,逐渐演变成“能源危机”;加上日益严格的排放法规,迫使柴油机朝着低污染、低油耗和高比功率的方向发展。而喷油系统是柴油机的心脏,能源短缺和环保要求的不断提高推动了柴油机电控技术的快速发展。作为20世纪末内燃机行业的叁大突破进展之一的高压共轨电控柴油机,能够实现理想的喷油规律,被认为是解决节能和环保双重压力的最有效、最经济的手段之一。高压共轨系统一般分为叁部分:传感器、ECU和执行器,而ECU的研究与设计又是难点与重点,所以本文对柴油机电控系统的核心电控燃油喷射系统的电控单元(ECU)进行设计。本论文首先介绍了国际上最具代表性的Bosch公司的高压共轨系统,然后论述本电控系统的软硬件设计和控制策略设计,其中硬件系统设计分为MCU模块设计、输入电路模块设计、输出驱动模块设计和通信模块设计,在输入电路模块中利用Cadence和MultiSim电路软件对电路进行了仿真分析和最优化处理;在软件系统设计方面介绍了OSEK/VDX标准、电控系统“V”型开发方案、系统软件结构,设计了电控系统的底层软件架构,并给出了底层软件中GPI、GPO、ADC、PWM和SPI等模块的详细设计方案。在控制策略方面,详细分析了轨压控制策略,喷油量、喷油定时和喷油速率的控制策略,并设计了最小系统的控制策略。硬件试验分析表明所设计的硬件电路能在所搭建的线束实验台上可靠地运行;软件测试分析表明所设计的底层软件系统具有一定的可靠性和可扩展性。
袁文华[6]2010年在《高压共轨喷油系统多学科设计优化及智能控制研究》文中认为具有电控高压共轨燃油喷射系统的清洁节能环保型柴油机在21世纪仍将作为交通运输领域主要动力,其关键核心技术-高压共轨燃油喷射系统是未来燃油喷射系统发展的必然趋势。柴油机高压共轨燃油喷射系统整体最优设计、高压共轨燃油喷射系统多次喷射协调机理、共轨压力的智能控制策略对增强共轨系统运行稳定性、提高油量控制精确度、优化发动机整体性能、实现节能减排目标具有重要的现实意义。本文以国家“863”项目子项(2008AA11A116)“新一代环保高效柴油机研发”和湖南大学“985”二期——汽车先进设计制造技术科技创新平台(动力排放与电控子项目)(教重函[2004]1号)为依托,以实现提高高压共轨燃油喷射系统的工作稳定性和改善柴油机动力性、经济性和排放性为目的,采取理论分析与实验研究相结合的方法,主要工作及创新点如下:(1)针对高压共轨喷油系统多学科设计优化复杂性问题,建立了高压共轨喷油系统基本物理-数学模型和高压共轨喷油系统多学科设计分布式并行优化基本构架,为高压共轨喷油系统多学科设计优化提供了有力的理论支持。(2)将量子计算,混沌理论以及遗传算法理论相结合,采用折迭次数无限的混沌模型产生混沌变量,提出了一种新型的优化算法——自适应变尺度混沌量子遗传算法,为高压共轨喷油系统多学科设计优化和智能控制提供坚实的技术保障。(3)首次以高压共轨喷油系统泵油性能、压力波动性能、雾化性能和质量为目标函数,以高压共轨喷油系统的多工况等几何、结构以及状态等为约束条件,系统研究了高压共轨喷油系统的整体优化,结果表明,高压共轨喷油系统泵油性能可提高16.7%,压力损失可下降18.9%,系统质量可减少14.7%,雾化性能可提高6.2%,整体性能可提高9.5%。(4)综合考虑环境及电控系统因素,基于分层次设计方法,分环境层、限制层和设定层等关键控制部件进行了算法设计,并采用LS-SVM建立了单工况多次喷射动态组合模型和多工况多次喷射动态组合模型,并验证了多次喷射动态协调控制策略的正确性。(5)基于柴油机高压共轨压力设定值确定、高压共轨压力传感器非线性智能校正和柴油机喷油量测量模型智能优化校正等措施,提出了高压共轨压力神经元-模糊推理融合的组合控制策略,仿真与实验结果表明,共轨压力控制曲线波动比较平稳,波动幅度不超过4MPa。利用研制的喷雾可视化试验装置进行了高压共轨喷油系统改进前后的喷雾过程对比分析,结果表明:改进后的高压共轨喷油系统燃油雾化较好,其喷雾性能得到较大的改善。
罗俊[7]2009年在《柴油机高压共轨电控系统油压控制策略研究》文中提出能源枯竭是二十一世纪世界各国面临的共同问题,原油资源的匮乏和石油价格的持续走高促使各国积极寻找能减少化石燃料的消耗量的方法。具有高压缩比和清洁排放的高压共轨柴油机,由于其在节约能源和降低排放,提升动力性方面的明显优势,迅速成为世界各国研究的重点。准确的喷油量和喷油正时时柴油机电控燃油喷射系统的核心。在高压共轨电控系统中,由于燃油喷射量是由喷射油压和喷油脉宽共同决定的,为了达到电控喷油系统的种种优点,首先要实现稳定的喷射油压。本文的研究是基于六缸高压共轨柴油机,设计了燃油喷射压力的控制策略,根据柴油机的工况计算目标油压并选择燃油喷射压力的控制模式。建立了燃油系统模型验证了该控制策略。实机试验表明以上控制策略的应用可有效控制柴油机的燃油喷射压力,满足柴油机运行工况的需要。本课题的主要研究工作如下:1.调研了国内外柴油机技术,分析掌握了ECD-U2高压共轨柴油机系统。2.比较分析了各嵌入式操作系统的优缺点,移植了uCOS到所使用的硬件平台,并扩展了支持的任务数,划分了任务优先级。3.依据系统需求,考虑到正常运行情况和错误情况,使用Matlab/Simulink编写了轨压控制策略,包括轨压设定,模式选择,错误及合理性检测,数值转换等模块。4.比较分析了PID控制,模糊控制等现代控制方法。结合高压共轨柴油机的特点,将PID控制算法和模糊控制相结合,设计并采用了模糊PI复合控制方法。5.依据ECD-U2系统,建立了共轨燃油系统模型,完成了软件在环仿真实验。初步验证了共轨压力控制策略。6.参与实验台架实验,在油泵实验台上验证了该控制策略。在此基础上,使用Targetlink完成油压控制策略的C代码转换及编制工作。硬件在环实验中,稳态下油压平稳,瞬态特性满足实际要求。在油泵试验台上的试验中,实际油压跟随性好,超调小,误差小。能柴油机上的运行要求。
张峥明[8]2010年在《液压功率封闭系统设计及加载特性研究》文中指出对机械传动部件或系统进行加载试验是确保其性能的重要生产环节。实验室常采用开放功率式加载方式,由于加载的能量只能以热量的形式耗散,这不但导致能量消耗大,有时还不满足实际的负载工况要求(如液压马达的试验)；而对于一些大功率的传动系统来说(如风电齿轮箱),受功率输入和耗散的限制,进行加载试验或寿命试验几乎是不可能的。为此,必须采用功率回收的方式来进行加载试验。功率回收也称功率封闭,机械功率封闭、电功率封闭和液压功率封闭是其主要的叁种形式。和前两种相比,液压功率封闭具有结构简单,布置灵活,通用性强,动态加载方便等优点,必将成为功率封闭传动试验台的主要形式。目前,国内对液压功率封闭的组成结构、工作原理以及调节特性等研究还处于起步阶段,在加载扭矩的建立和调节,以及系统功率回收效率的提高等方面尚存在一系列的技术问题亟待解决。因此,对液压功率封闭进行研究具有十分重要的实际意义。本文主要对液压功率封闭的基本原理以及工作特性进行了详细理论分析与实践研究,力求为其进一步深入地研究提供较有价值的理论指导,完成的工作主要有几下几个方面：1.综述了液压功率封闭的基本理论。基于现有的研究成果,对液压功率封闭的类型、工作原理以及结构特点等进行了系统地总结,对液压功率封闭系统扭矩的建立、压力的调节等主要技术问题进行了全面地分析,并明确了液压功率封闭系统的设计原则和方法。2.设计液压功率封闭系统方案。机械补偿和液压补偿是液压功率封闭两种主要的类型,在组成结构和调节特性等方面各具特点。为对液压功率封闭进行系统的研究,分别设计了机械补偿型和液压补偿型两种系统方案,并对系统的流量匹配、扭矩匹配以及能量回收效率等工作特性进行了详细的计算分析。3.建立了系统的仿真模型,进行动态的仿真研究。采用功率键合图法和MATLAB软件的Simulink工具箱建立系统相对应的仿真模型,通过代入仿真参数,对系统的各种可能工况进行动态的仿真研究。4.搭建液压功率封闭实验台。通过对加载调节特性以及能量回收效果等进行实验,进一步验证液压功率封闭理论的正确性与可行性。
张刚[9]2012年在《液压型风力发电机组主传动系统功率控制研究》文中指出风能作为一种无污染的可再生清洁能源，日益受到各个国家的重视，各国大力发展风力发电技术。近几年，我国风电行业发展迅猛，政府从资金、政策等方面对风电企业大力支持，我国风力发电机组装机容量年增长100%以上，我国新装风力发电机组机型大多以齿轮箱式为主，也有少部分为直驱式。目前，大多数运行中的风力发电机组存在故障率高、并网难、电能质量低等弊端，制约风电发展。本文研究对象为液压型风力发电机组，作为一种新的机型，液压型风力发电机组与传统的齿轮箱式、直驱式风力发电机组相比，更安全可靠、更容易并网、电能质量更高。本文主要在介绍液压型风力发电机组的工作原理、结构的基础上，以风力发电机组最佳功率追踪控制作为背景，重点研究液压型风力发电机组主传动系统功率控制方法。液压型风力发电机组采用定量泵-变量马达闭式液压系统，励磁同步发电机直接并网，与传统的齿轮箱式、直驱式风力发电机组的控制变量及控制方法不同，本文提出了一种基于变量马达斜盘摆角控制的功率控制方法，利用机理建模技术，通过建立定量泵、变量马达等关键元件数学模型，进行定量泵-变量马达液压系统数学模型研究，分析系统运行于恒流源状态时，马达斜盘摆角初始位置、马达斜盘摆角响应速度及系统高压压力等影响因素对系统功率控制的影响特性。采用AMESim软件搭建了液压系统模型，利用MATLAB/Simulink搭建了功率控制程序、同步发电机模型及同步发电机稳速、并网控制模型，借助接口技术进行两个软件之间联合仿真，对影响液压型风力发电机组的功率控制的主要因素进行仿真分析，提出一种变增益的改进优化PID控制，使发电功率响应得到明显改善。在理论及仿真分析基础上，在实验室搭建了30kVA液压型风力发电机组实验平台，平台实现了同步发电机的稳速、并网及功率控制，利用实验对影响功率控制的因素进行分析，并验证改进后的控制器使发电功率有较好的瞬态及稳态响应，该平台证明了液压型风力发电机组的原理的可行性及发电功率的可控性，为液压型风力发电机组最佳功率追踪控制研究奠定基础。
周小亮[10]2007年在《结晶器振动远程监测虚拟仪器系统的开发与研究》文中提出随着现代科学技术和工业生产水平的发展,对运行设备在线监测系统的要求越来越高,监测对象和内容日趋复杂,对监测系统的运行速度和测试精度的要求不断提高。作为仪器技术和计算机技术相结合的虚拟仪器技术将传统监测系统的性能提升到一个更高的水平。虚拟仪器技术是计算机硬件资源、测试仪器和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件的有效综合。研发人员借助其模块化、开放性、灵活性等特点快速开发出满足特定性能要求的监测系统,工程技术人员可以简单、快捷的完成数据的分析、处理、保存和显示。本论文以结晶器振动伺服油缸为研究对象,利用LabVIEW虚拟仪器开发平台设计了结晶器振动远程监测系统。主要研究内容有:1)建立了一种基于以太网的远程监测系统网络结构,在该系统中可以实现对振动油缸压力、位移等信号的监测,并在线对特定信号进行分析处理;2)基于C/S模式,运用DataSocket(DS)使整个系统具备网络功能。用户可以在任何地点通过客户端对测试系统进行监控,并能够方便地获得测试结果;3)采用ActiveX技术,在LabVIEW平台下对Access数据库实现访问和控制,使本监测系统具有数据库管理功能;4)运用小波分析理论,针对随机噪声,对基于小波变换的两种去噪方法:模极大值去噪和基于阈值去噪两种方法进行了算法研究,并通过实验和仿真进行分析。结果表明基于小波的消噪能够获得满意的效果。通过实验室实验及现场应用证明,该系统具有较好的可扩展性和稳定性,可推广应用于工业现场。
参考文献：
[1]. 计算机辅助测试高压泵实验台及其特性数字仿真研究[D]. 凌轩. 广西大学. 2003
[2]. 柴油机电控高压共轨燃油喷射系统实验台设计与仿真[D]. 王立强. 哈尔滨工程大学. 2005
[3]. 闭式循环柴油机水管理系统应用研究[D]. 张新玉. 哈尔滨工程大学. 2005
[4]. 双联轴向柱塞泵流量特性的研究[D]. 王克龙. 哈尔滨工业大学. 2011
[5]. 柴油机高压共轨系统ECU的研究与设计[D]. 马建民. 上海交通大学. 2008
[6]. 高压共轨喷油系统多学科设计优化及智能控制研究[D]. 袁文华. 湖南大学. 2010
[7]. 柴油机高压共轨电控系统油压控制策略研究[D]. 罗俊. 上海交通大学. 2009
[8]. 液压功率封闭系统设计及加载特性研究[D]. 张峥明. 中南大学. 2010
[9]. 液压型风力发电机组主传动系统功率控制研究[D]. 张刚. 燕山大学. 2012
[10]. 结晶器振动远程监测虚拟仪器系统的开发与研究[D]. 周小亮. 武汉科技大学. 2007
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