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文檔簡介
1、中國經(jīng)濟的快速發(fā)展加劇了國內(nèi)能源需求,由于石油能源的不可再生性,替代能源的研究愈發(fā)重要。以天然氣、沼氣和煤層氣為代表的氣體能源成為短期內(nèi)最有效的替代燃料。本文針對工業(yè)燃?xì)獍l(fā)動機的特點和使用要求,研究和開發(fā)了一套適用于多點噴射燃?xì)獍l(fā)動機的電控系統(tǒng)。
首先,本文對工業(yè)燃?xì)獍l(fā)動機控制系統(tǒng)進行了分析,構(gòu)建了控制系統(tǒng)的基本框架。在控制系統(tǒng)的開發(fā)過程中,使用了基于模型的設(shè)計開發(fā)方法,讓設(shè)計者將主要精力集中在數(shù)學(xué)模型的建立和驗證上,不必
2、過分關(guān)心硬件的變化和底層代碼的編寫,提高了開發(fā)效率。
本文將控制系統(tǒng)分為四個核心模型:過量空氣系數(shù)模型、恒轉(zhuǎn)速控制模型、燃?xì)鈬娚溟y驅(qū)動模型和發(fā)動機基本保護模型,并分別進行了深入的研究。在過量空氣系數(shù)模型中,使用速度-密度法進行空氣和燃?xì)饬髁康念A(yù)測,并對該算法加以改進,同時加入了過量空氣系數(shù)的閉環(huán)修正。在恒轉(zhuǎn)速控制模型中,應(yīng)用了一種具有更好穩(wěn)定性和響應(yīng)速度的PID控制算法。在燃?xì)鈬娚溟y驅(qū)動模型中,通過采用電流自適應(yīng)算法盡可能
3、降低驅(qū)動電流,從而延長了噴射閥的使用壽命。
核心控制模型建立完成后,本文利用發(fā)動機平均值模型,從軟件和硬件在環(huán)兩方面對控制模型進行驗證。試驗結(jié)果表明,模型控制輸出穩(wěn)定,且在外界的連續(xù)擾動下,仍然能控制發(fā)動機模型穩(wěn)定運行,控制模型及其算法可靠。
最終將所開發(fā)的電控系統(tǒng)在一臺12V190發(fā)動機上進行試驗驗證,穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)試驗結(jié)果表明,發(fā)動機空燃比及轉(zhuǎn)速的控制精度和動態(tài)響應(yīng)速度均能滿足控制要求,證明本文開發(fā)的ECU控
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