船用低速智能柴油機工作過程建模與仿真研究.pdf

1、智能柴油機在商船上得到越來越廣泛的應用,建立能準確反映智能柴油機動力裝置穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)性能的數(shù)學模型對動力裝置的控制、仿真和性能分析都有著重要意義。
　　 本文以Wartsila7RT-flex60C型柴油機作為建模仿真對象,開展了如下研究:
　　 (1)對現(xiàn)有容積法模型進行改進,使工作過程劃分隨工況變化而引起的噴油正時、排氣正時變化而動態(tài)變化,建立智能柴油機工作過程動態(tài)數(shù)學模型。根據(jù)工作過程動態(tài)數(shù)學模型,利用Matlab/

2、simulink仿真軟件建立工作過程動態(tài)仿真模型。動態(tài)數(shù)學模型的仿真結(jié)果與臺架試驗數(shù)據(jù)吻合良好,仿真示功圖與實測示功圖基本重合,動態(tài)變化過程符合實際情況,計算速度滿足實時仿真的要求。
　　 (2)對Wartsila7RT-flex60C電控柴油機燃油共軌系統(tǒng)分析,建立數(shù)學模型。利用Matlab/simulink仿真軟件建立燃油共軌系統(tǒng)仿真模型,分析改變?nèi)加蛙墘毫?、噴油正時、共軌閥結(jié)構(gòu)參數(shù)以及伺服油軌控制閥結(jié)構(gòu)參數(shù)對柴油機燃油噴射

3、過程的影響;與智能柴油機工作過程仿真模型進行聯(lián)合仿真。通過聯(lián)合仿真得到了典型工況下燃油共軌系統(tǒng)燃油軌壓力曲線和噴嘴腔壓力曲線,反應了不同工況下軌壓波動情況、噴油定時以及噴油時長,并通過仿真計算得到燃油軌工作壓力、噴油量和共軌管容積對軌壓力波動的影響。仿真結(jié)果表明,所建燃油共軌系統(tǒng)數(shù)學模型較為準確,動態(tài)變化過程符合實際情況。
　　 (3)將Web3D技術(shù)(VRML,技術(shù)、JAVA技術(shù)、動畫腳本語言、媒體技術(shù))應用于船用智能柴油機視

4、景仿真,建立了智能柴油機的整體結(jié)構(gòu)及氣缸內(nèi)部結(jié)構(gòu)三維視景模型。以C++語言為工具,開發(fā)接口和通信程序,實現(xiàn)了柴油機視景仿真模型與工作過程仿真模型、共軌系統(tǒng)仿真模型的動態(tài)交互。該研究為開發(fā)網(wǎng)上發(fā)布、實時交互的智能柴油機虛擬訓練系統(tǒng)奠定了堅實基礎(chǔ)。
　　 柴油機建模與仿真是船舶動力裝置研究的一個重要方面,文中利用改進的容積法模型建立了7RT-flex60C型柴油機工作過程數(shù)學模型、燃油共軌系統(tǒng)數(shù)學模型,并利用Matlab/simul