對(duì)置式液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)控制平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與研究.pdf

1、電控技術(shù)的進(jìn)步對(duì)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有極大的促進(jìn)作用，現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的根本區(qū)別，在于它應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代控制理論，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化控制。而發(fā)動(dòng)機(jī)的各種優(yōu)化控制實(shí)驗(yàn)需要功能完善、操作簡(jiǎn)便的ECU開(kāi)發(fā)平臺(tái)和監(jiān)測(cè)標(biāo)定系統(tǒng)作為保障。基于此，本文開(kāi)發(fā)了一套改進(jìn)型的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和多總線監(jiān)測(cè)標(biāo)定平臺(tái)，并把該系統(tǒng)應(yīng)用于對(duì)置式液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用研究中。
　　在操作系統(tǒng)方面，首先實(shí)現(xiàn)了完全符合OSEK/VDX規(guī)范的嵌入式

2、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)CORTEX-OSEK-ST，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)對(duì)置式液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際控制的需要，設(shè)計(jì)了操作系統(tǒng)的擴(kuò)展部分CORTEX-OSEK-EX。在操作系統(tǒng)的擴(kuò)展部分，增加了內(nèi)存管理和時(shí)間管理機(jī)制，并對(duì)任務(wù)管理機(jī)制、事件機(jī)制、資源管理機(jī)制、消息機(jī)制進(jìn)行了改進(jìn)。最后，在NXP LPC4337微控制器上實(shí)現(xiàn)了該操作系統(tǒng)的移植，并對(duì)操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性進(jìn)行了測(cè)試。在CPU運(yùn)行頻率為204MHz的情況下，任務(wù)切換時(shí)間為6.327μs，中斷響應(yīng)

3、時(shí)間為0.38μs。
　　設(shè)計(jì)了一種新型的監(jiān)測(cè)標(biāo)定平臺(tái)。該平臺(tái)基于XCP協(xié)議，可分別使用CAN總線、USB總線、以太網(wǎng)總線和WIFI網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)ECU與監(jiān)測(cè)標(biāo)定軟件間的通訊。詳細(xì)描述了XCP協(xié)議層同步數(shù)據(jù)傳輸、塊傳輸模式、FLASH在線編程以及各總線傳輸層等關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法。介紹了Android平臺(tái)監(jiān)測(cè)標(biāo)定軟件CorDesk的界面設(shè)計(jì)、通訊模塊設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)功能模塊設(shè)計(jì)、標(biāo)定功能模塊設(shè)計(jì)和文件管理模塊的實(shí)現(xiàn)機(jī)制和原理。
　　研

4、究了對(duì)置式液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)上止點(diǎn)和活塞同步的控制方法。采用灰色模型修正的能量平衡方程前饋預(yù)測(cè)加PID反饋的方法，通過(guò)逐級(jí)預(yù)測(cè)逐級(jí)修正的手段，對(duì)上止點(diǎn)進(jìn)行控制，結(jié)果表明，該方法相比于簡(jiǎn)單的能量平衡方程預(yù)測(cè)和PID反饋控制，上止點(diǎn)調(diào)節(jié)具有更小的峰值偏差和更快的響應(yīng)速度。研究了兩側(cè)活塞摩擦力和下止點(diǎn)存在差異時(shí)活塞的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和同步性能，結(jié)果表明，單側(cè)活塞的運(yùn)動(dòng)會(huì)通過(guò)共同燃燒室內(nèi)的氣體影響另一側(cè)的活塞運(yùn)動(dòng)，采用異步起動(dòng)機(jī)制和高壓閥實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整的