船用柴油机模糊-PID复合调速及快速控制原型研究

设计了船用柴油机模糊-PID复合调速控制器,针对柴油机的不同工况,使模糊控制器和PID控制器通过切换开关进行切换,为了确保切换过程平稳,设计了切换控制器.将控制器下载代码到dSPACE/MicroAutoBox控制器内,利用快速控制原型进行了起动和负荷突变工况的试验验证,并与传统PID控制器快速控制原型结果进行对比.研究结果表明:模糊-PID控制器在动、稳态特性上均取得了较好的控制效果.     

高压共轨喷油系统循环喷油量波动研究

针对系统参数对高压共轨喷油系统循环喷油量稳定性的影响机理及变化规律,在AMESim仿真平台上建立了高压共轨喷油系统的数值仿真模型,通过仿真分析研究了回油压力、电磁阀复位力、控制阀杆升程、出油孔直径、进油孔直径、针阀升程、针阀预紧力和喷油器流量系数在全工况平面内所引起的循环喷油量波动变化规律,得出系统参数对循环喷油量波动的影响在小喷油脉宽下更为明显.结果表明,回油压力、控制阀杆升程、出油孔直径、进油孔直径、针阀升程和喷油器流量系数为影响循环喷油量波动的关键系统参数.该研究可为优化高压共轨喷油系统参数、提高系统工作一致性和稳定性提供理论借鉴.     

基于纹影法的高压柴油喷雾反射激波特性

使用某型柴油机燃烧室的截面拉伸模型,在其内部进行常温下的高压柴油喷射,通过纹影法研究诱导激波撞壁反射之后本身的运动特性以及对喷雾发展造成的影响,并与无燃烧室模型的试验数据对比.结果表明:诱导激波撞壁反射按照时间发展顺序主要分为3个类别;其中第一类反射激波主要影响喷雾横向扩散,会造成喷雾锥角相较于无激波工况减小,并且其抑制效果与喷射压力及背景压力均呈反比,同时,第一类反射激波两翼的运动不对称性也会造成喷雾明显偏离轴心,其偏轴程度与背景压力呈反比,与喷射压力无关.     

双燃料发动机油气双闭环控制策略应用研究

根据改装的双燃料发动机特点设计了基于当量燃料的油气控制策略,该控制策略通过柴油天然气双闭环实现两种燃料的合理控制,并在改装成双燃料发动机的潍柴X6170上进行试验。试验表明,在不改变原柴油机主要结构下,改装双燃料发动机能够替代原柴油机作为船舶动力,燃油消耗降低且排放相应减少,能够平稳进行油气切换,替代率过大时对HC排放及排气温度影响较大。     

RBF神经网络理论在柴油机控制中的应用

为了解决船用电站发动机调速效果容易受到环境影响问题,基于RBF神经网络理论提出了一种柴油机RBF-PID转速控制算法,实时地优化转速环控制器的控制参数,且初始权值对RBF神经网络的影响很小。在突变负载的情况下针对不同的初始权值进行了一系列仿真计算,并在D6114柴油发电机上进行了实验验证。仿真结果与实验结果相吻合。结果表明:初始权值对RBF-PID控制算法的影响小于对BP-PID控制算法的影响,算法鲁棒性更强。柴油机采用RBF-PID控制算法,能够在获得相对于传统PID更好的调速效果的同时,环境改变时对其的影响更小而无需花费很多时间进行神经网络的训练学习,满足二级电站的精度指标。     

12K98HE-C船舶柴油机转速控制系统的仿真分析

以MAN B&W公司的12K98ME-C柴油机为对象,建立了柴油机转速控制系统的简化传递函数和模型。采用PID控制,并利用Z-N法优化控制器参数,通过Matlab/Simulink仿真软件对柴油机动态调速过程进行仿真分析,结果表明,提出的方法和所建立的模型是真实可靠的。     

柴柴联合动力装置(CODAD)工况切换及控制策略研究

采用仿真与实验相结合的方式对柴柴联合动力装置(CODAD)工况切换及控制策略进行了初步的探讨，并在文中对系统的关键设备并车齿轮箱进行优化设计，给出了另一种参考方案．优化方案能够在双机输出轴都与齿轮箱结合情况下做到速比切换，减少原方案中降速、加速的步骤，简化离合器的切换操作，从而更好地满足系统切换原则中快速性的要求。     

高压燃油喷雾诱导激波产生机理及频率特性

基于纹影法对不同工况下的燃油喷雾诱导激波产生机理及频率特性进行了试验,结果表明:喷雾周围的激波主要分为前导激波和伴生膨胀波,其产生原因以及对喷雾的影响均不同.喷射初期喷孔出口处喷雾前锋面马赫数大于1直接导致了前导激波的产生,根据喷雾前锋面马赫数的大小不同,前导激波又分为斜激波和弓形激波两种形态.喷雾体的周围是伴生膨胀波的产生位置之一,且喷雾周围的伴生膨胀波为膨胀马赫波,伴生膨胀波强度与喷雾锥角相互联系,在低背压下不明显;喷孔出口处喷雾剪切层也可能是激波产生位置之一,且为弱激波.另外,对激波的频率特性进行了研究,结果表明:低频激波频率平均值约为111.11,kHz,当背压相同时,激波的平均频率大小与喷射压力呈正相关关系;当喷射压力相同时,激波平均频率大小与背压呈正相关关系.激波频率的增加促进了缸内的混合气扩散,喷雾的雾化效果更好.     

柴油机模糊-PID控制器的设计与验证

针对实际应用中的PID控制策略,存在着自身的稳定性和快速性矛盾,以及柴油机的非线性、时变、时延等特点。本文基于PID控制和模糊控制理论,结合专家丰富经验,通过变量模糊化、模糊推理、模糊规则制定、解模糊判决等,设计了一种新型的模糊自校正PID控制器。试验结果显示．设计的模糊自校正PID控制器对柴油机在不同运行条件下的工况,有着很好的适应性,能够很好地满足柴油机运行指标的要求。