船用中速柴油机高压共轨硬件在环仿真平台开发

以MAN 6L16/24型船用中速柴油机为对象,建立了硬件在环仿真柴油机实时模型;研制了船用中速柴油机高压共轨硬件在环仿真平台;开发了高压共轨电控系统控制软件和硬件在环测控系统,并进行了电控系统硬件在环试验。试验结果表明:开发的电控系统控制软件可完成共轨系统轨压和喷射控制;建立的硬件在环仿真平台可为高压共轨系统执行机构性能测试和控制策略研究提供可靠的试验环境。     

船用中速柴油机缸压闭环控制技术仿真研究

针对船用柴油机工作不均匀及循环波动对柴油机性能和振动噪声的负面影响问题,以6L16/24-CR型船用中速柴油机为对象,使用软件在环仿真技术对缸压闭环控制策略进行仿真分析。建立能模拟各缸不均匀性和循环波动的柴油机实时模型,从气缸压力中选取能指示柴油机各缸燃烧状态的反馈变量,根据反馈变量和控制变量之间的动态关系开发缸压闭环控制策略,建立由柴油机实时模型、气缸压力反馈变量、控制策略和喷油控制变量构成的软件在环仿真平台,在该软件在环仿真平台上对缸压闭环控制策略进行闭环仿真。结果表明,开发的缸压闭环控制策略能满足船用柴油机的控制要求,在仿真环境下能改善约99%的各缸不均匀。     

高背压发电用柴油机动态过程建模及仿真

在稳态工况仿真的基础上,建立了船用高背压涡轮增压柴油机动态过程的非线性仿真模型,并开发了仿真软件,对稳态和动态过程进行仿真。通过与试验数据对比,该仿真模型具有较高的精度,可以用于研究高背压发电用柴油机在动态工况下的运行特性。     

基于DoE的船用中速柴油机性能优化仿真

将试验设计(design of experiments,DoE)方法应用于采用废气再循环(EGR)技术的船用中速柴油机多参数多目标优化仿真分析过程中。利用试验数据标定的Dijet燃烧模型及整机仿真模型保证了仿真模型的预测精度。通过V-optimal试验设计方法确定了仿真方案,并利用建立的响应面模型对柴油机性能参数进行了预测和全局优化,确定了满足TierⅢ排放的目标机型运行边界参数的优化匹配关系。与GT-Power软件计算对比结果表明:基于DoE的船用柴油机性能优化设计过程可以大幅缩减仿真方案的数量,缩短研究周期。     

基于GT-power的船用柴油机增压匹配仿真优化分析

对玉柴某型船用柴油机增压后的供油提前角进行研究分析。首先应用发动机性能仿真分析软件GT-power建立了该柴油机的模型,然后对柴油机进行了台架试验,通过试验结果与仿真结果的对比,验证所建立模型的正确性和可靠性。之后选择几个不同的供油提前角对柴油机性能进行仿真计算,确定出了最佳供油提前角,达到柴油机匹配优化的目的。     

船用低速电控柴油机实时仿真模型开发研究

在分析低速机控制系统功能的基础上,确定了船用低速电控柴油机实时仿真模型功能,利用模块化建模方法开发了低速机缸内工作过程、进排气过程、涡轮增压器、中冷器等各个子模型,并针对电控系统的控制需求,建立了燃油喷射、排气门、辅助风机等独立的仿真子模型作为电控系统的受控对象,可使仿真得到的性能参数随控制参数的改变而实时变化,最后将实时仿真模型与硬件在环硬件进行了集成,对开发的低速机实时仿真模型进行了精度及实时性的验证。通过仿真数据与试车报告中的试验数据进行对比,实时仿真模型模拟的稳态工况下数据与试验数据最大误差在5%以内,运行在实时仿真机中的实时因子小于1。开发的低速机实时仿真模型精度和实时性满足硬件在环仿真测试要求,可将其用在低速机硬件在环仿真系统,开展低速机电控系统的功能测试。     

某船用柴油机调速特性瞬态仿真分析

某高速柴油机用作船用发电机组原动机时,对瞬态性能有较高的要求,而原柴油发电机组为3级调速精度,现须提高到2级调速精度。建立了该机一维瞬态仿真模型,并根据该机稳态试验数据及机组瞬态试验数据进行标定;基于原机调速精度指标与目标要求的差距,提出了该机调速精度优化方法。仿真计算验证了该优化方案切实有效,优化后该机调速精度满足2级调速精度要求。     

基于零维燃烧模型的二冲程船用柴油机性能预测

基于模型的柴油机性能预测可有效降低电控系统设计与标定成本.为此,采用纯燃烧产物与缸内气体总质量的比值描述工质的成分,改进了扫气模型及整个柴油机工作过程模型.通过引入燃烧产物所占比例改进了零维燃烧模型中的反应速率模型,建立了燃烧模型与扫气质量的联系.同时将扩散燃烧模型进行了简化和整合,使其能够响应多次喷射.结合燃油喷射模型,建立了一种基于零维燃烧模型的性能预测模型,该模型可响应喷油规律和缸内工质状态的变化.以某大型低速船用柴油机为例进行了仿真,计算结果与试验数据吻合良好,计算速度满足实时仿真要求,可用于柴油机电控系统设计与标定、性能优化等领域.     

电控柴油机时实控制仿真系统的试验验证与应用

电控柴油机动态实时仿真系统是开发柴油机电控系统的先进工具,作者研制了这一系统的硬件结构与仿真模型,并对仿真系统进行试验验证,研究了实时计算性能和仿真精度。在完成仿真的试验验证后,将仿真系统扩展为综合开发系统,对发动机控制单元进行了仿真调试。在柴油机电控系统提供了方便、实用的开发工具。     

电控柴油机实时控制仿真系统的试验验证与应用

电控柴油机动态实时仿真系统是开发柴油机电控系统的先进工具.作者研制了这一系统的硬件结构与仿真模型,并对仿真系统进行试验验证,研究了实时计算性能和仿真精度.在完成仿真的试验验证后,将仿真系统扩展为综合开发系统,对发动机控制单元进行仿真调试,为柴油机电控系统提供了方便、实用的开发工具.