船用低速柴油机电控喷油器的动态响应特性研究

基于AMESim液力仿真平台搭建了船用低速柴油机双阀电控喷油器的数值模型,循环喷油量的计算值与实测值的最大误差仅为3.38%,且喷油压力、增压活塞位移关键时序指标的试验数据与计算数据的最大相对误差不足1%,证明了该模型的准确性。为了分析喷油器的动态响应特性,定义了开启响应时间和关闭响应时间,探究了结构参数对喷油器响应特性的影响规律,并通过帕累托分析确定了各因素对喷油器响应特性的影响权重。结果表明：喷油器开启响应时间与增压活塞小头直径、针阀最大升程、针阀弹簧预紧力、控制腔直径呈正相关,与增压活塞大头直径呈负相关,各因素对喷油器开启响应时间的影响权重分别为8.59%、15.74%、4.97%、10.88%、9.48%。喷油器关闭响应时间与增压活塞大头直径、针阀最大升程呈正相关,其影响权重分别为7.86%、27.33%,与增压活塞小头直径、针阀弹簧预紧力、控制腔直径呈负相关,其影响权重分别为6.22%、7.29%、7.36%。对于喷油器开启响应时间,增压活塞小头直径与增压活塞大头直径、增压活塞大头直径与针阀最大升程、增压活塞小头直径与针阀最大升程、增压活塞大头直径与针阀弹簧预紧力以及增压活塞小头直径与针阀弹簧预紧力间的交互作用为关键交互因素,其影响权重分别为5.49%、4.55%、3.95%、3.33%、3.19%。对于喷油器关闭响应时间,针阀最大升程与控制腔、增压活塞大头直径与控制腔、增压活塞大头直径与针阀最大升程和控制腔直径、增压活塞大头直径与针阀最大升程以及针阀弹簧预紧力与控制腔直径间的交互作用为关键交互因素,其影响权重分别为5.02%、3.60%、3.46%、3.39%、3.17%。     

小缸径低速机电控喷油器控制阀动态响应研究

小缸径低速柴油机的燃油喷射由喷油器的电磁控制阀直接控制,控制阀的动态响应性能对喷油特性有较大影响。利用AMESim仿真平台搭建了小缸径船用低速柴油机的电控喷油器模型,采用间接标定法并结合喷油器设计要求说明了模型的准确性。在典型工况下研究了控制阀杆最大升程、控制阀运动件质量和残余气隙对控制阀动态响应的影响规律,并得出以下结论:电控喷油器的非线性控制区间为0.3~0.4℃A喷油脉宽;随着控制阀杆最大升程、控制阀运动件质量和残余气隙的增大,控制阀上升速度逐渐减小;控制阀下降速度随着控制阀运动件质量的增大而减小;控制阀下降时刻随着残余气隙的增大依次提前。     

共轨喷油器细长杆类零件变形及其影响

针对典型针阀不限位结构的共轨喷油器,通过理论经典公式、有限元计算、试验分析及一维液力计算等多种方法对喷油器细长杆控制活塞受高压后的轴向变形进行研究,研究结果表明,理论计算与试验结果符合较好,控制活塞在受压力的情况下会发生轴向变形,随着压力的升高,轴向变形越大,基本呈线性变化,控制活塞的轴向变形使得针阀升程增大,喷油开启延迟和关闭延迟均增大,直接影响喷油器的喷油特性,而在设计初期的理论液力分析中未考虑此变形,是导致实际喷油特性与理论喷油特性不一致的原因之一。     

增压式电控喷油器仿真分析

基于AMEsim软件建立了增压式电控喷油器仿真模型,在对模型进行试验验证的基础上,仿真分析了喷油器的关键参数,如控制腔容积、进出油孔孔径和针阀弹簧预紧力对喷油速率和针阀升程的影响规律。结果表明:当控制腔容积较小时,针阀落座快,但轨压波动大,喷射压力不稳定,当控制腔容积较大时,针阀反应速度下降,导致落座延后;进出油孔孔径主要影响喷油起始和结束阶段的喷油率和针阀升程;在保证针阀正时开启和足够喷油量的情况下,针阀弹簧预紧力应取较大值。     

船用低速柴油机电控喷油器多参数优化匹配

为了更好地优化电控喷油器性能,笔者基于自主设计的一种船用低速机电控喷油器结构,借助AMESim 软件搭建了电控喷油器的仿真模型,利用专用试验平台试验验证了模型的准确性。随后通过开展各结构参数对电控喷油器性能影响灵敏度量化分析,筛选出对电控喷油器性能影响较大的结构参数,并采用正交试验和遗传算法两种优化法相结合的数值模拟方法,以提高电控喷油器针阀响应速率为目标,对电控喷油器开展了参数优化匹配,得到了关键结构参数对电控喷油器针阀动态响应特性的影响权重和最佳参数组合。结果表明：出油量孔直径是对针阀响应特性影响权重最大的结构参数,控制活塞直径和进油量孔直径次之,而控制腔容积和针阀弹簧预紧力 影响相对较小;应用正交试验法优化后,与原参数方案相比,参数优化后针阀上升时间缩短了1ms,针阀下降时间缩短了1.4ms;通过应用遗传算法优化,相比于原参数方案,参数优化后电控喷油器针阀响应特性明显改善,针阀上升时间下降了40.9%,针阀下降时间缩短了29.1%。     

喷油嘴喷孔内气液两相流动的三维模拟

应用AVLFIRE软件,对5孔喷油器采用液体挤压研磨前后状态进行了二相流的三维流动计算。在喷油器针阀最大升程条件下,针对不同进口压力方案进行了两种喷油器的对比分析。计算结果表明:液体挤压研磨喷油器喷孔入口的圆角,有效地抑制了气穴的生成,从而提高了喷油器的流量系数。     

电控喷油器喷射过程的计算模型

本通过对电控喷油器喷射过程的实验和理论研究，建立了一个电控喷油过程的非线性计算模型。计算的驱动电路特性、针阀升程特性和流量特性与实验值吻合较好，表明了该模型的合理性。     

基于键合图高压共轨喷油波动影响的显著性

基于键合图理论建立了电控喷油器数值模型,推导得到了其状态方程,循环喷油量计算值与测量结果最大相对误差为5.05%,喷油率计算值与试验测量结果吻合度较好,表明所建立的数值模型具有较高的精度.对循环喷油量波动响应面模型进行评价表明,其可以在设计空间内合理预测系统循环喷油量波动.响应面模型的显著性分析表明,针阀通道节流孔直径、喷孔直径、针阀升程、针阀弹簧预紧力的独立作用以及进油节流孔直径与出油节流孔直径、针阀通道节流孔直径、针阀升程、针阀通道节流孔直径与出油节流孔直径、喷孔直径、控制阀升程、控制阀弹簧预紧力、针阀升程、针阀弹簧预紧力、喷孔直径与针阀升程、针阀弹簧预紧力、控制阀升程与控制阀弹簧预紧力间的交互作用在95%置信水平下对系统循环喷油量波动影响显著.     

新型中压共轨式柴油机电控燃油系统的开发

本文首创地提出了一种具有双蓄压室和喷油规律控制阀的新型电液控制共轨式单体喷油器和一种大流量、快速响应、螺管式电磁阀,编制了计算机模拟程序,考虑了液体对球阀的作用力以及间隙对喷油过程的影响,进行了多种喷油器方案的分析比较,研究了结构参数对喷油器性能的影响和电磁阀结构参数、驱动电路对电磁阀响应特性的影响,最终完成了设计方案的选择、参数研究和参数优化。在此基础上完成了工程设计,并建立了电控单体喷油器和快速响应电磁阀的动态测量实验台,用微机加装高速数据采集卡和I/O卡实现时喷油循环的自动控制和数据采集,成功地进行了新型电控单体喷油器和快速电磁阀的参数诊断和性能测试。实验结果表明,所开发的新型电控单体喷油器可以实现可变相位、比例的预喷射和快速停喷,有较高的平均有效喷射压力,显示出令人鼓舞的开发前景。     

基于MC和RSM的共轨喷油器一致性的参敏分析

采用一维数值计算结合试验设计、Monte Carlo、响应面模型等方法,分析了影响电控高压共轨喷油器的喷油一致性参数的敏感性。针对某型试验喷油器,根据多参数抽样计算,得到怠速工况的循环喷油量方差为5.11mm3,标定工况的为3.45mm3,即由理论计算剖析了前者的一致性劣于后者的试验现象。且由分析可知电磁阀衔铁最大升程、进油节流孔直径等参数对循环喷油量以及喷油启、闭延迟等性能指标的影响,其中电磁阀衔铁最大升程对标定和怠速工况的循环喷油量一致性的影响权重分别为33.7%和52.5%。     

Hyperbolic Control Sets and Chain Control Sets

A shadowing lemma for hyperbolic control flows is proved. A consequence is that hyperbolic chain control sets are closures of control sets.     

无模型多变量解耦控制方法及其在球磨机控制中的仿真应用

介绍了基于无模型控制的多变量解耦控制方法,讨论了这种控制方法的原理和设计思想,给出了这种控制系统的结构,分析了此方法的解耦特性,还分析了球磨机制粉控制的特点,并应用该方法进行了仿真.结果表明,该控制系统对多变量强耦合时变的球磨机制粉控制对象具有良好的解耦性能和自学习控制特性,此控制方法为解决复杂对象的控制问题提供了一个新的思路.     

模糊控制在控制系统中的应用

提出了一种新颖的直流调压策略,利用模糊控制理论组成闭环控制系统,并对各种工况进行仿真,与传统的PID控制相比,性能有极大改善。     

模糊控制在锅炉给水控制系统中的应用

针对汽包锅炉给水过程的特点,介绍一种模糊自调整PID控制方法,通过控制给水阀的开度来调节给水流量,采用模糊自调整PID控制实现流量的闭环控制。针对普通PID的特点,对模糊自调整PID控制进行对比探讨,采用的仿真工具为MATLAB/SIMULIK软件及模糊工具箱,结果表明,与常规PID控制器相比,模糊自适应PID控制具有更小的超调量、更快的动态响应、良好的稳定性及更强的抗干扰特性,取得优于传统PID控制的效果。     

一种变流器控制方法--单周控制

单周控制法具有结构简单、控制精度高、响应速度快等优点,本文对单周控制原理进行了详细介绍,综述了单周控制方法的研究现状,并对这一控制方法进行了总结和展望。     

串联谐振感应加热电源频率跟踪控制的研究

提出了一种基于模糊控制的感应加热控制系统。介绍了模糊的基本工作原理,对比了锁相环控制、查询表式模糊逻辑控制了与调整因子式模糊控制的特性实验结果表明,与传统的锁相五控制器及查询表式模糊控制器相比,采用调整因子式模糊逻辑控制器具有捕获速度快,鲁棒性强、启动成功率和稳定性高的特点。     

电力电气控制阀的电压节能控制方法

在对电力电气控制阀的设计中,由于采用传统方法电气控制阀工作电压运用不合理,导致电力在电气方面能耗多。提出一种基于多层低误差神经网络的电压调节方法,将其应用到电力电气控制阀中,通过采用电力电气系统电压控制模型,消除当前存在的电力电气控制阀电压控制中的过控制和模糊控制等弊端,实现对电气控制阀电压幅度的准确控制,达到节能的目的。实验结果表明,该模型可以对电力电气控制阀的电压实现高精度控制,在电力节能方面起到了很好的效果     

基于源荷协调控制的微电网一次调频模型

较高的可再生能源渗透率导致微电网惯性不足,孤岛情况下调频能力较差。为提高微电网一次调频快速性及经济性,提出考虑电压参与的源荷共同调频控制策略。首先分析电压变化对负荷实际吸收功率产生影响,从而进一步影响频率变化的过程,并提出基于电压的频率控制法,在传统调频控制的基础上利用电压辅助调频,以降低大扰动对微电网频率的干扰。在DIgSILENT/PowerFactory仿真软件中建立典型微电网模型,仿真结果表明,该策略可改善微电网调频能力,有效提高调频的经济性。     

智能控制在火电厂过程控制中的应用研究

针对智能控制系统的定义、发展概况进行了综述,并且分别介绍了智能系统的几种主要形式。在此基础上,总结了智能控制在火电厂主蒸汽温度控制、过热汽温控制、锅炉燃烧过程控制和中储式制粉系统控制4个方面的应用,表明将智能控制应用于火电厂热工过程控制,对于保障设备安全、减轻热工人员劳动强度、提高机组经济效益具有非常重要的意义。     

电控柴油机起动控制过程分析

本文介绍了电控柴油机的起动控制过程,对各个过程在实际中的应用进行了详细分析。论文对发动机起动过程中的起动条件选择、起动过程的转换、起动扭矩控制做了深入论述,并简要介绍了对起动过程的数据标定。