侯振煜[1]（2021）在《基于AJR发动机振动损失效率研究》文中指出发动机是汽车振动的主要激励源,影响汽车的动力性、经济性和舒适性。在当前汽车行业朝着低能耗、高效能发展的背景下,发动机轻量化成为新兴的发展趋势,关于发动机振动的分析与控制问题成为世界各国广泛关注和研究的重点。采用新材料轻量化后的发动机机体质量变轻,占发动机总质量比重下降,其振动情况必然发生变化。为准确描述轻量化发动机的振动状况、反映发动机在不同运行状态下的振动损失效率,本文主要从以下几个方面展开研究:（1）发动机测功原理及试验台架。从测功机如何测量功率的原理入手,搭建了AJR发动机测功台架系统。基于发动机测功台架的原理、组成及电涡流测功机的工作原理,依据热力学原理,设计一套适用于GW100B电涡流测功机的水冷却系统,在MATLAB/Simulink中对水冷却系统进行仿真验证。为推导发动机振动损失效率公式及开展振动试验奠定基础。（2）发动机隔振内力模型及振动损失效率。在对单缸发动机及直列四缸发动机的振动原因的分析的基础上,通过拉格朗日方程建立发动机动力学微分方程。提出发动机隔振的内力模型,以区别于传统的动力隔振外力模型,并对两者的误差进行分析。基于内力模型理论,定义并推导发动机单自由度、两自由度和六自由度的振动损失效率相关公式,为后续仿真及试验提供理论依据。（3）发动机振动仿真研究。基于动力隔振内力模型及发动机单自由度振动损失效率理论,通过MATLAB/Simscape平台建立发动机振动仿真模型,研究发动机机体和运动部件的振动情况,计算发动机不同工况下的时域振动损失效率。（4）发动机振动测试及信号分析。以三点支撑的桑塔纳2000-AJR发动机台架为基础,结合DH5922动态信号测试分析系统,搭建振动测试试验系统。通过试验采集发动机启动工况和怠速工况下的发动机振动加速度信号、扭矩信号、转速信号,应用MATLAB软件对数据进行分析处理,并计算发动的实际振动损失效率。研究结果表明:采用传统的隔振外力模型描述轻量化发动机的振动情况存在误差;提出的动力隔振内力模型能够更准确地描述发动机振动;推导的振动损失效率用来描述发动机有效输出功率和振动损失功率;利用MATLAB/Simscape仿真平台和试验台架,得到发动机在不同运行工况下的振动状况,并计算了对应的振动损失效率。研究结果证明了动力隔振内力模型的准确性,为研究轻量化发动机的振动情况提供更好的理论方法。研究结果可对发动机及其他动力机械的质量设计、振动控制方面提供一种新视角。
高志龙[2]（2020）在《基于状态智能预警驱动的柴油机IETM关键技术研究与应用》文中认为柴油机作为一种关键动力设备,被广泛用于船舶航运、轨道交通、石油化工、能源电力、矿山机械、装备动力等相关行业,在国民经济乃至国防安全领域发挥着极为重要的作用。但由于其部件众多、结构复杂、工况恶劣,极易发生故障。一旦出现恶性故障将会导致停工停产,严重时甚至引发危及人身安全的重大事故。然而,当前柴油机监测报警技术较为落后,故障发生后无法得到精准识别,导致检维修效率低下。通过研究柴油机故障发生机理与对应的特征信号,借助先进算法有效提取特征参数,以实现柴油机典型机械故障的预警与诊断。并将故障诊断与交互式电子技术手册（IETM）技术相结合,实现监测、预警、诊断、维修、维护、管理等综合保障功能的深度融合,从而提升柴油机运行的安全性、可靠性和可用性。本文以大功率柴油机为对象,以提高其典型机械故障预警诊断水平和维修保障能力为目标,通过对典型机械故障机理的深入分析,研究适用于不同种类故障的预警和诊断方法。结合智能诊断算法实现柴油机运行工况的自动识别,提高预警和诊断准确率。最后探索基于故障预警驱动的IETM设计方法与架构。论文各章节主要研究内容如下:首先,综合归纳大功率柴油机典型机械故障类型,理清传统诊断方法面临的问题与挑战,分析智能诊断预警技术现状。研究国内外IETM技术发展历程、技术难点和未来发展趋势。在现有研究基础上,总结基于智能预警驱动的柴油机IETM系统关键技术点。其次,针对柴油机连杆衬套滑移,轴瓦磨损两类疑难故障,开展理论建模研究。通过建立相关数学模型,寻找故障典型特征。提出基于SAW（声表面波）无源无线测温技术的柴油机轴瓦磨损类故障预警诊断方法。研制柴油机连杆大小头瓦无线温度传感器,通过故障模拟试验证明该方法的有效性;然后,针对曲轴弯曲微变形这类恶性故障,建立多体动力学模型,通过模拟、仿真、分析其对应的故障特征及敏感参数,探究该类故障预警诊断的有效方法,并通过理论分析与实际故障案例相结合的方式证明该方法可行性;研究基于振动信号自适应的EMD降噪和聚类算法的柴油机运行功率自动识别算法,通过该算法实现对柴油机运行工况的自动识别。在无需增加传感器的前提下,引入柴油机输出功率作为预警诊断参考指标。此外,结合瞬时转速、温度、压力等参数,研究基于多源信息融合的复杂故障预警诊断方法,提高故障预警诊断的准确性。在上述研究成果的基础上,总结柴油机典型故障诊断系统设计方法。并利用实验和工程实际案例数据对系统功能进行验证。最后,研究基于智能预警驱动的IETM设计方法与架构。梳理传统IETM研制流程和编制规范,提出智能预警诊断技术与IETM相结合的实现方案,并给出基于状态智能预警驱动的柴油机IETM总体实现方法和步骤。
周洋[3]（2020）在《重卡用XL6SD天然气发动机能量流研究》文中研究表明随着我国第六阶段排放法规的实施,重卡发动机各种有害排放物限值越来越严苛,因此优化发动机的热效率变得尤为重要。能量流分析法能够揭示各能量平衡项在发动机不同子系统中的分布规律,评估不同工况下发动机性能表现,对于分析和研究发动机能量流系统具有重要意义。本文针对锡联XL6SD天然气发动机,基于GT-Power构建发动机性能仿真模型以及冷却系统仿真模型并进行标定,其中包括发动机进排气系统、冷却系统、气缸、曲轴箱等。根据仿真结果研究发动机转速、负荷、冷却水温度三个变量对发动机能量流的影响。同时分析有效功,冷却水损失,排气损失和未计算损失的能量流分布情况以及变化规律,绘制出能量分配占比图以及能量变化曲线。与此同时开展发动机台架能量流试验研究,并将仿真结果与试验结果进行对比分析。研究内容及结果如下:（1）提出发动机能量流计算方法,基于GT-Power分析了缸内工作过程、进排气系统、冷却系统的仿真建模理论,建立了发动机性能及冷却系统的仿真模型并进行标定。通过仿真计算分析了全负荷下发动机的外特性能量流分布变化规律。同时分析了发动机不同转速下随负荷变化的能量流分布特性。研究了冷却水温度对发动机性能参数的影响及各能量平衡项随发动机运行参数的变化趋势:随转速的增加,燃烧放热能量急剧增加;有效功、排气能量损失、冷却水能量损失和其他能量损失各项数值也随转速的增加而上升。随着发动机负荷的增加,发动机有效功所占总能量的比重随着缓慢增加;冷却水损失的能量所占的比重随着负荷的增加而下降;排气损失和其他能量损失所占的比重在各负荷下变化幅度较小;排气损失能量与转化为有效功所占的比例大致相同。（2）开展发动机台架试验,试验结果中天然气发动机缸扭矩、功率、比气耗等性能参数和仿真结果基本一致。由此进一步展开不同工况下的能量流试验,对比分析外特性、负荷特性以及基于冷却水温度的能量流分布规律。通过试验和仿真分析得出小负荷下冷却水温度在87℃左右可以使发动机工作处于最佳状态。中等负荷下冷却水温度在84℃～87℃左右可以使发动机工作处于最佳状态。而在高负荷下时,低转速冷却水温度应该控制在78℃左右,中转速冷却水温度随负荷增大而减小,基本稳定在78℃～87℃之间较为合理。研究结果有助于提高发动机燃气利用率,增加其经济性。所以应该尽可能的将冷却水的温度控制在最合适的点。研究的成果主要揭示了天然气发动机在不同的工况下能量流的分布规律,为改善发动机能量使用效率提供了理论支撑,对发动机提高燃料利用率具有重要意义。
于跃[4]（2020）在《非道路高压共轨柴油机传热特性研究》文中研究指明我国地形复杂,高原面积广阔,大气压力、空气密度、含氧浓度会随着海拔高度不同而发生变化,这些因素会影响发动机的燃烧过程,造成发动机热流量分配存在差异。此外,我国大部分地区普遍存在高温现象,高的环境温度使换热器散热能力下降、发动机热负荷增加,进而影响发动机性能与可靠性。因此,高温、变海拔环境下的热管理问题已经成为限制发动机性能发挥的关键性问题。开展高温、变海拔柴油机传热特性变化规律的研究对发动机热负荷控制策略制定、合理设计与优化冷却系统结构以及发动机高原环境适应性研究具有重要意义。为了解高原、高温环境密闭舱柴油机冷却系统传热特性及其影响因素和影响规律,以某两缸增压中冷柴油机为研究对象,采用GT-suite仿真软件建立了柴油机冷却系统一维仿真模型,同时开展了不同海拔下增压中冷柴油机外特性工况热平衡试验,分析了不同海拔（大气压力）对柴油机热流量分配的影响规律,并通过试验数据校验了一维仿真模型的准确性。利用该模型,改变其边界条件,研究了外特性工况下海拔高度、环境温度对柴油机冷却系统传热特性的影响规律。采用AVL-FIRE仿真软件,利用一维仿真获取的边界条件对柴油机冷却水套流场进行了三维数值仿真分析并对水套进行结构优化。研究结果表明:1)在0～2千米海拔高度区间,每升高1千米,冷却液散热量平均增加0.8k W（约1.83%）;风扇质量流量、散热器对流传热系数、散热器散热量、散热器进出口温差、发动机进出水温差分别平均减小12.47%、13.30%、8.15%、8.88%、4.19%。2)当海拔高度为2千米时,环境温度在10～50℃区间,环境温度每升高10℃,散热器散热量、散热器对流传热系数、风扇质量流量分别平均下降16.5%、3.57%、3.64%;当环境温度超过40℃时,高转速高负荷工况下的发动机冷却系统散热能力不足,造成冷却液温度超过限值。3)优化前发动机冷却水套内冷却液流速低（平均流速低于0.5m/s）,水套部分区域流场分布不合理,难以满足冷却要求。增加冷却水套入口流量后缸盖、缸体冷却强度显着提高。通过优化缸盖水套入水口和缸体缸盖水套连接水孔结构,消除了缸盖水套入口附近高压集中现象,避免了穴蚀的产生,同时使进气侧缸体水套上部流动性显着增强,流场分布更加合理,整个水套内冷却液流动均匀性得到明显改善。
魏冰[5]（2020）在《飞机液压泵性能测试试验台设计》文中研究说明随着国产大飞机战略的实施,我国的航空业进入了迅猛发展的阶段,但是由于起步较晚,我国与欧美等民航强国还有很大的差距,尤其在民机维修工程领域,由于我国的研究机构主要集中在飞机设计、制造等方向,对飞机维修领域所需设备研究较少,本文参照CMM（部件维修手册）和SAE对于飞机液压泵的相关测试标准和测试要求,通过研究飞机液压泵主要性能参数指标,对飞机液压泵性能测试试验台进行设计,对飞机液压泵的性能进行检测,在民航维修领域具有重要的意义。主要内容如下:首先对飞机液压泵性能测试试验台的总体方案进行设计,通过查阅CMM（部件维修手册）,明确被测飞机液压泵的主要性能指标,参考CMM和SAE的对民用飞机液压泵性能和试验的标准AS595D的测试要求,对测试项目进行确定,并通过参考国外知名液压试验台公司的产品、查阅相关文献和实际测试需求对试验台进行功能需求分析,对试验台的技术指标进行确定。其次分析确定性能测试试验台液压模块方案,进行液压整体方案原理图的设计,包括供油模块、回油模块、驱动模块、加载模块、温控模块五个模块。根据测试要求对前四模块的关键液压元件和系统主要元件进行选型,通过AMESim软件对建立的液压系统进行仿真分析,对元件选型进行验证。再次对温控系统的加热器、冷却器和冷却水塔进行具体选型,针对选取的冷却器进行温度仿真分析,证明冷却器选型合理,为了使得内循环温度能够更加快速的稳定在温控范围内（71±5℃）,对温度控制算法进行研究,建立内循环液压系统的温控数学模型,通过自适应模糊PID算法对建立的数学模型进行控制并仿真检验控制算法的有效性。最后建立基于上下位机的飞机液压泵性能测试试验台的测控系统,设计电气动力模块,进行测控系统硬件的选择,针对实际的测试需要对传感器、数据采集卡、PLC等进行详细的选型和连接设计,并基于LabVIEW开发试验台的操作界面。
郭文光[6]（2020）在《汽车能动型电磁缓速器研究》文中研究表明安全、环保、节能、高速、舒适是现代重型汽车的发展方向,缓速器将会是重型汽车必不可少的配置。电涡流缓速器以其低速扭矩大、响应速度快、结构简单等优点,被广泛应用在重型车辆上,但电涡流缓速器将车辆制动时的动能转化为热能耗散在空气中,这势必带来能源的浪费,尤其是对于行驶在长下坡的载重车辆和启停频繁的公交车辆来说,制动能量的浪费则更为显着。本文针对现有电涡流缓速器性能的不足,在文献阅读基础上,提出了一种基于涡流制动和开关磁阻电机再生制动技术相结合的新型汽车缓速器—能动型电磁缓速器。系统地研究了能动型电磁缓速器设计理论和关键技术,并进行了台架试验。本文主要研究内容包括:第一章阐述了汽车缓速器的作用、安装的必要性、国内外法规以及研究意义。通过分析电涡流缓速器、能动型缓速器和能量回收再利用装置的研究现状,总结出了能动型缓速器的发展方向。阐述了涡流制动理论的研究进展,总结了前人建立的数学模型存在的共性问题。第二章基于电涡流制动和开关磁阻电机再生制动原理,提出了两种能动型电磁缓速器。通过对比这两种能动型缓速器的优缺点,确定了能动型电磁缓速器的最终结构。此外,提出了几种适合客车及重载货车的缓速器结构,根据能动型电磁缓速器与整车的电气、散热和制动性能等方面的匹配特性,设计了缓速器电子控制单元和整车冷却系统水管布置方案。第三章通过有效磁导率公式、法拉第定律和安培定律,基于等效磁路法和分段函数法,建立了涡流制动部分的气隙磁密和力矩数学模型,该模型考虑了缓速器内电磁场的端部效应和集肤效应对涡流盘磁导率的影响,并通过有限元方法验证模型的有效性;基于等效磁路和等效电路法,建立开关磁阻电机的电动和发电数学模型。第四章建立了缓速器涡流制动系统有限元分析模型,用于预测缓速器瞬态电磁场分布、涡流分布和不同转速下的制动力矩;建立了开关磁阻电机发电系统有限元分析模型,用于预测不同转速下电机的制动力矩和发电电流,并对电机的开通角和关断角进行了优化。第五章基于能动型电磁缓速器本体的工作需求,设计了一套以MC9S12XS128单片机和IGBT功率输出模块为基础的电子控制单元。该电控单元包括微处理器系统模块、系统电源模块、输入信号检测模块、输出驱动模块和CAN通信模块;然后分别设计了各个模块的电路,包括芯片选型、接口电路设计等。最后将各个模块整合后进行了PCB制作,并进行了试验。第六章提出能动型电磁缓速器的台架试验方法,建立了能动型电磁缓速器的试验平台,对能动型电磁缓速器的性能进行了试验研究。验证数学模型的正确性和系统可靠性。最后为本文的结论部分以及未来研究展望。
李洋洋[7]（2020）在《基于行驶工况的整车能量流智能管理方法研究》文中指出随着人工智能、智能制造、大数据和区块链等新一轮的科技革新,汽车行业迎来了巨大的变革,“电动化、智能化、网联化、共享化”的新技术时代已经到来。另外,国六排放标准的应用使得汽车油耗以及排放法规更为严苛,排放检验场地也由实验室环境扩展到了室外道路环境,这使得车辆运行的工况点分布更广,排放优化点更多,需综合考虑的因素也就更多。能量流管理技术是传统车/新能源汽车开发的关键技术之一,也是迄今为止汽车开发过程中研究最为活跃、范围最广和程度最深的研究方向之一,其研究范围从特定工况的静态优化发展到了实际行驶工况下的参数辨识、预测以及控制策略在随机道路条件下的在线调节和动态优化,研究重点从稳态工况下的燃油经济性单目标优化发展到了瞬态工况下的燃油经济性和排放多目标综合控制。因此,本文以课题组提出的基于先进传感技术与数值仿真耦合的整车瞬态性能在线检测方法、发动机控制与性能参数的量化关系以及多层级能量管理技术作为基础,重点围绕“车辆瞬态性能与运行及控制参数的在线检测方法”与“基于典型工况下机-化-热-电的车辆能量管理策略开发”所面临的科学问题展开研究,开发了“实验-数据-模型”三元融合的车辆能量管理技术,采用了基于统计学与遗传进化算法相结合的方式对实际道路工况进行了重组,提出了基于李雅普诺夫优化的在线优化算法并在本文搭建的车辆性能仿真平台上进行了验证。论文主要工作内容和结论如下:（1）开发了基于两稳态传感器法的RGF简化模型,基于RGF简化模型进一步开发了发动机扭矩和油耗预测模型,并提出了一种整车实际道路状态测试分析试验方法。基于两稳态传感器法的扭矩和油耗模型具有良好的测试精度,误差范围均在5%以内,方法简便,可以实现车辆在实际道路下的在线测试应用,这对优化瞬态下油耗具有重要的作用。（2）提出了基于统计学方法与遗传进化算法相结合的道路工况重组方案,对构建的工况和原始数据进行了台架复现分析。基于统计学方法和遗传进化算法相结合的方式重组的工况更贴近于真实道路工况,这使得车辆开发过程中的性能更贴近于真实道路下的性能。（3）开展了整车能量流的多物理场集成建模及优化工作,分析了RDE工况下的整车/发动机性能、燃烧特征及能量分布,揭示了能量项的影响因素。结果表明,（a）NEDC和WLTC的有效功输出占比均大于RDE下的有效功输出占比,燃烧损失发生的工况排序分别为WLTC、RDE、NEDC,这说明了车速变化越剧烈,缸内燃烧损失越大;（b）NEDC和WLTC下的排气焓增均高于RDE下的排气焓增,但占比都在20%以上,同时,三种不同驾驶循环下的冷却水传热能量占比也都在18%以上;（c）经过换挡策略优化之后的车辆在NEDC和WLTC下的节油率分别达到了3.0%和2.78%。（4）构建出了基于发动机转速和扭矩的瞬态油耗模型并应用在混合动力系统中,搭建了混合动力性能分析及优化平台,提出了基于李雅普诺夫优化的在线能量管理算法,与DP和A-ECMS算法进行了对比分析。基于马尔科夫与工作模式相结合的标准化前向DP算法与基础DP算法在性能上并无差异,但所需运行时间更短。另外,本文从能耗性能的稳定性出发提出的基于李雅普诺夫优化的在线瞬时能量管理算法和A-ECMS算法相比,平均油耗下降了13%。因此,多模式算法开发和遗传进化算法的应用研究有望借助于多学科下的能量管理模型构建统一标准化的算法平台,解决车辆测试循环的马尔科夫性、控制/约束变量以及目标函数的不确定性、进化算法的大规模与多样化问题。（5）通过对Otto发动机中的压缩比和VVT变量进行调整,在此基础上,引入高压EGR系统,可实现同时降低发动机油耗和NOx排放的双重效果;优化后发动机（阿特金森发动机）在串联式混合动力汽车中输出的累积油耗量在NEDC、WLTC、RDE工况中分别降低了4.58%,4.98%,4.31%,累积NOx体积分数则降低了73.34%,71.82%,58.11%;对于串并联车型来说,不管是CD阶段还是CS阶段,不管在何种驾驶循环工况中,累积油耗量的下降幅度均高于串联车型,累积NOx量的下降幅度却低于串联车型。通过本文的研究,促进了热力学、测试方法和机器学习等交叉学科的发展,实现人工智能在车辆领域的应用。同时,由于瞬态在线技术的应用,可以促使传统燃烧学、热力学和传热学等基础学科从稳态向瞬态拓展,进一步完善传统学科的基础理论并有望实现瞬态工况下的多目标性能实时控制,从而提高车辆在实际运行环境下的性能,达到节能减排的目标,具有重大的工程应用前景。
袁志亮[8]（2020）在《基于微型涡轴发动机的双效溴冷机及其控制系统开发》文中研究表明溴化锂吸收式制冷机具有环保、高可靠稳定性等优点,得到学术界和工业界越来越多的研究和应用。本文以制冷量为8k W的小型溴化锂吸收式制冷机作为对象开展研究与设计制作,主要涉及方案设计、建模与仿真、控制系统设计和硬件在环试验等4个方面的内容。首先,在讨论溴化锂吸收式制冷机的溶液性质、工作原理、循环方式和组成结构的基础上,对基于微型涡轴发动机的溴冷机机组及其控制系统进行需求分析。其次,提出制冷量为8k W的双效三筒吸收式制冷机总体设计方案,针对关键部件设计点进行热力传热计算,基于Matlab/Simulink建立溴冷机的数学模型,对溴冷机进行结构设计并基于Solidworks进行强度校核。再次,对溴冷机控制系统进行设计。对传感器和执行机构进行选型;电子控制器采用CortexM4核心,具有采集20路通道传感器信号输入,控制2路通道控制信号输出（调节溴化锂溶液泵和冷剂泵）,提供与上位机通信接口,基于NI Multisim软件对传感器信号调理电路进行仿真验证;基于Keil 5开发环境设计控制软件;制作电子控制器样件并进行调试。最后,开展溴冷机硬件在环仿真试验。实验系统主要包括监控计算机、电子控制器、接口模拟器、信号调理驱动单元和溴冷机模型计算机五个部分,分别进行起动过程、停车过程、调节过程仿真试验,验证了控制器的有效性。
刘夏庆[9]（2020）在《转子发动机测试系统设计及应用研究》文中研究指明与传统活塞式发动机相比,转子发动机作为理论上的四冲程发动机具有结构紧凑、体积小、重量轻、功重比大、燃料适应性强等优点,可以燃用汽油、柴油、天然气等不同理化性质的燃料。近年来,随着社会“节能与环保”意识的提高,人们逐渐将混合动力汽车的研发和清洁能源的运用作为汽车行业的两大发展方向。可作为混合动力汽车增程器,且同时具有良好燃料适应性的转子发动机再次受到行业内的广泛关注。为了提升转子发动机的性能,当转子发动机的结构、制造工艺、所燃烧的燃料种类、电子控制系统等方面发生变动时（例如:转子由单转子变为多转子、转子的密封件更耐磨损与气缸接触更加紧密、燃烧天然气和氢气的混合气等）,需要通过大量的发动机性能测试试验,与发动机改动前的基础性能数据作对比,才能对转子发动机改进后的整体性能进行评估。由于转子发动机本身的复杂性和测试内容的多变性,测试过程中所涉及的参数类别和数目众多,因此需要开发出一套稳定可靠、易于扩展的转子发动机测试系统。本文针对某型进气道喷射汽油转子发动机,在现有测试设备的基础上,以自主设计、制作数据采集卡为测试系统核心,利用图形化编程语言Lab VIEW作为上位机测试软件开发环境,研制出了一套基于虚拟仪器技术的转子发动机测试系统,本文完成的主要工作如下:（1）结合转子发动机测试要求,对转子发动机测试系统功能做了具体划分,明确了测试系统结构和各部分组成。对相关测试参数的测量原理进行了详细的介绍,并且对参数数值范围进行了初步估算,以此为依据完成对不同类型测试参数对应传感器的选型。根据测试系统的功能分析确定了底层数据采集卡和上位机测试界面的功能和设计方案。（2）将测试系统分为硬件部分和软件部分两大模块进行具体设计。硬件部分主要为以Freescale单片机为核心的数据采集卡的设计,包括根据传感器输出信号的不同而设计的信号调理电路模块、微控制器芯片附属电路、电源模块和串口通信模块等模块的电路设计。软件部分分为采集卡数据采集和通讯程序、上位机测试监控界面的设计,采集卡程序将采集到的传感器数据信息通过串口通信的方式发送给上位机测试监控界面,上位机测试界面根据设备连接端口相继完成串口初始化设置、数据处理并实时显示和数据储存等功能。（3）转子发动机进气流量是影响发动机电控系统开发、研究不同燃料空燃比控制的重要参数,普通的发动机台架试验所测得的进气流量值并不能完整覆盖发动机转速和负荷范围内的每一工况点,为了减小转子发动机进气流量参数测量的工作量,针对转子发动机进气系统特点,运用平均值建模的方法建立转子发动机进气流量测量数学模型,对于模型内的待定系数,通过最小二乘法进行拟合求解。（4）整合软硬件系统,对转子发动机进行台架试验,对开发的转子发动机测试系统的功能性进行验证。利用MATLAB/Simulink软件对转子发动机进气流量测量模型进行数值仿真,通过仿真与台架试验实测值对比,来验证模型的结构和待定参数辨识的有效性。
强佳俊[10]（2020）在《履带车辆动力装置能量流分布规律及影响因素研究》文中研究指明动力性和燃油经济性是衡量车辆动力装置性能的两个重要指标,随着当今世界能源形势的日益严峻以及车辆对动力装置性能的性能要求愈加苛刻,降低动力装置的能量损耗,提高动力装置的整体能量利用效率已经成为动力装置设计研发的一个重要方向。本文从动力装置的能量转换过程入手,研究了动力装置能量流影响参数和各能量项的分布规律。本文首先基于系统方法论对动力装置进行了整体分析和解耦,并对动力装置的子系统即发动机、传动装置和辅助系统分别进行了能量传递与转换过程分析,并建立了相关能量项的计算模型,为深入研究动力装置的能量流规律和后续的仿真以及试验工作,提供了理论基础。然后基于GT-SUITE软件,采用该软件中的GT-POWER和GGT-DRIVE模块分别建立发动机和传动装置的仿真模型,以此计算了发动机外特性工况下的能量流以及传动装置随发动机转速和变速箱挡位变化工况下的传动装置生热量,为后续的动力装置能量流试验提供了理论指导。接着对目标动力装置的能量流特性进行了试验研究。介绍了能量流测试试验的台架构成和采用的测试设备的主要技术参数,设计了针对台架测试的稳态试验工况:外特性工况和负荷特性工况,和瞬态试验工况即以实车行驶数据的运动学片段构成的典型循环工况。基于试验的方法研究发动机转速、负荷和变速箱挡位对动力装置装置的性能参数、冷却参数和各能量平衡项分布的影响,为动力装置有效能量利用率提升和冷却系统改进提供了数据支撑和优化方向。发动机排气能量的测量计算是影响能量流试验精度的主要影响因素,因此本文以某型增压中冷柴油机为研究对象,设计了排气热量测试试验,对试验中的排气组分进行分析并基于排气组分计算排气热量,同时对比分析了常用排气热量的计算方法和基于排气组分计算出的排气热量的差异。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 发动机测功研究 |
| 1.2.2 发动机振动成因及隔振悬置系统研究 |
| 1.2.3 发动机轻量化研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 发动机测功原理与试验台架 |
| 2.1 电涡流测功机结构及工作原理 |
| 2.2 发动机测功试验台架 |
| 2.2.1 发动机测功硬件设备 |
| 2.2.2 发动机测功控制系统 |
| 2.3 测功机水冷却系统设计与仿真 |
| 2.3.1 测功机水冷却系统设计 |
| 2.3.2 测功机水冷却系统仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 发动机隔振内力模型及振动损失效率 |
| 3.1 发动机振动原因分析 |
| 3.1.1 单缸发动机零部件运动学分析 |
| 3.1.2 直列四缸发动机受力分析 |
| 3.2 动力隔振原理 |
| 3.2.1 单自由动力隔振原理——外力模型 |
| 3.2.2 单自由动力隔振原理——内力模型 |
| 3.2.3 单自由外力内力模型误差分析 |
| 3.3 振动损失效率 |
| 3.3.1 单自由振动损失效率 |
| 3.3.2 两自由度振动损失效率 |
| 3.3.3 六自由度振动损失效率 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 发动机振动仿真研究 |
| 4.1 MATLAB/Simscape仿真平台 |
| 4.1.1 Simulink介绍 |
| 4.1.2 Simscape工具箱 |
| 4.2 发动机振动仿真 |
| 4.2.1 发动机Simscape振动仿真模型 |
| 4.2.2 发动机振动损失效率仿真分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 发动机振动测试及信号分析 |
| 5.1 发动机振动测试系统 |
| 5.1.1 DH5922 动态信号采集分析系统 |
| 5.1.2 加速度传感器及布置形式 |
| 5.1.3 发动机振动测试试验过程 |
| 5.2 发动机振动损失效率测试及信号分析 |
| 5.2.1 启动工况振动损失效率测试及信号分析 |
| 5.2.2 怠速工况振动损失效率测试及信号分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新之处 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 柴油机故障传统监测诊断方法概况 |
| 1.2.2 柴油机故障智能监测诊断技术研究概况 |
| 1.2.3 IETM技术发展概况 |
| 1.3 前人的研究成果 |
| 1.3.1 柴油机监测诊断方面研究成果 |
| 1.3.2 智能诊断技术研究成果 |
| 1.3.3 IETM技术研究成果 |
| 1.4 论文结构与内容安排 |
| 第二章 柴油机典型机械故障分类与预警诊断技术 |
| 2.1 柴油机典型机械故障分类及其特征信号 |
| 2.1.1 柴油机典型机械故障分类 |
| 2.1.2 柴油机典型机械故障特征信号类型 |
| 2.2 柴油机典型机械故障监测预警方法 |
| 2.2.1 基于统计特征参量分析的时域信号监测预警方法 |
| 2.2.2 基于振动信号角域分析的故障诊断预警方法 |
| 2.2.3 基于振动信号时频分析的故障监测预警方法 |
| 2.2.4 基于振动信号自适应的EMD智能预警方法 |
| 2.2.5 基于K近邻的柴油机故障识别预警方法 |
| 2.3 柴油机故障预警诊断技术难点 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 柴油机连杆轴瓦故障监测预警方法研究 |
| 3.1 连杆小头衬套滑移故障 |
| 3.1.1 连杆小头衬套滑移故障机理 |
| 3.1.2 连杆小头衬套滑移故障特征与监测难点分析 |
| 3.2 连杆轴瓦磨损故障 |
| 3.2.1 连杆轴瓦磨损故障类型与传统监测方法 |
| 3.2.2 连杆轴瓦磨损故障特征 |
| 3.3 基于SAW无线测温技术的轴瓦磨损类故障预警与诊断方法研究 |
| 3.3.1 SAW无源无线测温原理 |
| 3.3.2 基于SAW的连杆轴瓦温度传感器的设计 |
| 3.3.3 信号处理装置的设计 |
| 3.3.4 软件系统的设计 |
| 3.4 实验验证 |
| 3.4.1 高速单缸机配机试验 |
| 3.4.2 轴瓦磨损故障模拟试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 柴油机曲轴弯曲微变形故障诊断方法研究 |
| 4.1 曲柄连杆简化模型的理论分析计算 |
| 4.1.1 曲柄连杆力学模型分析 |
| 4.1.2 曲柄模型简化 |
| 4.1.3 横向力作用下曲轴受力分析 |
| 4.1.4 弯曲形变对于横向力作用下曲轴受力影响 |
| 4.2 基于多体动力学仿真的故障特征研究 |
| 4.2.1 模型建立与参数设置 |
| 4.2.2 仿真过程 |
| 4.2.3 仿真结果分析 |
| 4.3 曲轴弯曲微变形故障监测预警方法 |
| 4.4 故障案例验证 |
| 4.4.1 传感器与测点布置 |
| 4.4.2 故障现象描述 |
| 4.4.3 数据分析与故障诊断结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 柴油机典型机械故障智能预警诊断系统设计 |
| 5.1 基于缸盖振动信号概率密度分布的柴油机输出功率识别算法 |
| 5.1.1 缸盖振动信号截止滤波预处理 |
| 5.1.2 基于自适应EMD分解的缸盖振动信号处理方法研究 |
| 5.1.3 基于振动速度概率密度分布的功率识别方法 |
| 5.2 基于改进KNN的柴油机故障报警阈值动态自学习算法 |
| 5.2.1 训练集的构建 |
| 5.2.2 K值的确定 |
| 5.2.3 报警阈值动态学习方法 |
| 5.3 柴油机在线监测预警系统设计 |
| 5.3.1 系统总体设计 |
| 5.3.2 硬件方案 |
| 5.3.3 软件方案 |
| 5.4 工程应用案例 |
| 5.4.1 故障情况 |
| 5.4.2 报警信息与监测数据分析 |
| 5.4.3 故障原因探究 |
| 5.4.4 结论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于智能预警驱动的柴油机IETM架构设计 |
| 6.1 IETM平台的功能模块 |
| 6.1.1 多媒体制作工具 |
| 6.1.2 XML编辑器 |
| 6.1.3 公共源数据库 |
| 6.1.4 发布引擎 |
| 6.1.5 浏览器 |
| 6.2 标准IETM内容模块 |
| 6.3 IETM的开发流程 |
| 6.3.1 数据模块编码 |
| 6.3.2 数据模块需求列表(DMRL)编制 |
| 6.4 基于智能预警驱动的柴油机IETM架构设计 |
| 6.4.1 架构设计 |
| 6.4.2 具体实现 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论与成果 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 重卡应用现状及动力发展趋势 |
| 1.1.2 重卡油耗限值及排放法规 |
| 1.1.3 天然气作为替代燃料的优势 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 天然气发动机能量流计算的理论基础 |
| 2.1 发动机主要性能参数及能量损失 |
| 2.2 发动机能量流计算方法 |
| 2.3 发动机仿真建模理论 |
| 2.3.1 缸内工作过程建模理论 |
| 2.3.2 进排气系统仿真建模理论 |
| 2.3.3 冷却系统仿真建模理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 天然气发动机能量流仿真建模及标定 |
| 3.1 天然气发动机介绍 |
| 3.2 天然气发动机能量流仿真分析建模 |
| 3.2.1 天然气发动机性能仿真模型建模 |
| 3.2.2 天然气发动机冷却系统仿真建模 |
| 3.2.3 天然气发动机仿真模型的调试和后处理 |
| 3.3 天然气发动机仿真模型的标定 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同工况下天然气发动机能量流分析 |
| 4.1 发动机外特性能量流分析 |
| 4.2 发动机随负荷变化的能量流分析 |
| 4.2.1 发动机负荷特性结果分析 |
| 4.2.2 低转速(800RPM)能量流分析 |
| 4.2.3 高转速(2000RPM)能量流分析 |
| 4.3 冷却水温度对发动机能量流的影响 |
| 4.3.1 冷却水温度对不同速度小负荷的能量分布影响 |
| 4.3.2 冷却水温度对不同速度中负荷的能量分布影响 |
| 4.3.3 冷却水温度对不同速度大负荷的能量分布影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 XL6SD天然气发动机能量流试验验证及分析 |
| 5.1 发动机台架试验 |
| 5.1.1 试验设备 |
| 5.1.2 台架试验内容 |
| 5.2 试验与仿真结果对比分析 |
| 5.2.1 外特性能量流结果对比分析 |
| 5.2.2 负荷特性能量流结果对比分析 |
| 5.2.3 不同冷却水温度的能量流结果对比及性能分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间的主要学术成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 发动机及其冷却系统传热特性研究发展历程 |
| 1.2.1 关键零部件的研究与设计开发 |
| 1.2.2 冷却系统智能化设计 |
| 1.2.3 试验研究 |
| 1.2.4 仿真研究 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 论文研究技术路线 |
| 第二章 冷却系统流动与传热基本理论 |
| 2.1 计算流体动力学基本控制方程 |
| 2.1.1 质量守恒方程 |
| 2.1.2 动量守恒方程 |
| 2.1.3 能量守恒方程 |
| 2.1.4 湍流模型控制方程 |
| 2.2 控制方程离散化方法 |
| 2.2.1 有限差分法——点近似 |
| 2.2.2 有限元法——函数逼近 |
| 2.2.3 有限体积法——控制体内的平均近似 |
| 2.3 柴油机传热基本理论 |
| 2.3.1 热传导 |
| 2.3.2 热对流 |
| 第三章 不同海拔柴油机热平衡试验研究 |
| 3.1 热平衡试验理论基础 |
| 3.2 试验方案 |
| 3.3 热平衡试验所需参量及精度要求分析 |
| 3.4 试验台架搭建 |
| 3.4.1 试验机型 |
| 3.4.2 试验测试设备 |
| 3.4.3 传感器介绍与选型 |
| 3.4.4 数据采集系统选择 |
| 3.4.5 试验测点布置 |
| 3.4.6 热平衡试验方法 |
| 3.5 试验结果分析 |
| 3.5.1 海拔高度对有效功率的影响 |
| 3.5.2 海拔高度对冷却液散热量的影响 |
| 3.5.3 海拔高度对排气散热量的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 柴油机冷却系统一维仿真模型建立及分析 |
| 4.1 冷却系统工作原理及组成 |
| 4.2 冷却系统仿真计算原理 |
| 4.2.1 换热器仿真计算原理 |
| 4.2.2 水泵仿真计算原理 |
| 4.2.3 风扇仿真计算原理 |
| 4.3 高原环境下冷却系统主要特性参数修正 |
| 4.3.1 不同海拔大气压力修正 |
| 4.3.2 散热器换热系数修正 |
| 4.3.3 风扇特性参数修正 |
| 4.4 柴油机冷却系统一维仿真模型建立 |
| 4.4.1 一维仿真模型建立 |
| 4.4.2 柴油机密闭舱准三维模型建立 |
| 4.5 柴油机冷却系统一维仿真模型校验 |
| 4.6 柴油机冷却系统一维仿真分析 |
| 4.6.1 海拔高度对柴油机冷却系统性能影响分析 |
| 4.6.2 环境温度对柴油机冷却系统性能影响分析 |
| 4.6.3 密闭舱柴油机换热器空气流动与传热特性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 柴油机冷却水套内流动与传热三维仿真分析 |
| 5.1 柴油机冷却水套CFD计算方案及流程概述 |
| 5.2 冷却水套几何模型的建立与简化 |
| 5.3 网格划分 |
| 5.4 边界条件和初始条件的设定 |
| 5.5 求解器设定 |
| 5.6 冷却水套设计要求 |
| 5.7 计算结果分析 |
| 5.7.1 冷却水套速度场分析 |
| 5.7.2 冷却水套温度场分析 |
| 5.7.3 冷却水套换热系数分析 |
| 5.7.4 冷却水套压力场分析 |
| 5.8 冷却水套优化方案及优化结果对比分析 |
| 5.8.1 冷却水套性能参数优化方案 |
| 5.8.2 冷却水套性能参数优化结果对比分析 |
| 5.8.3 冷却水套结构优化方案 |
| 5.8.4 冷却水套结构优化结果对比分析 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 论文工作总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间发表论文 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 飞机液压泵性能测试技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 测试试验台总体方案设计及评价体系研究 |
| 2.1 飞机液压泵性能参数指标 |
| 2.2 测试项目的确定与分析 |
| 2.2.1 发动机驱动泵性能测试项目 |
| 2.2.2 电机驱动泵性能测试项目 |
| 2.3 试验台的功能需求 |
| 2.4 试验台的技术指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 测试试验台液压系统设计 |
| 3.1 测试回路方案设计 |
| 3.1.1 供油模块与回油模块 |
| 3.1.2 驱动模块 |
| 3.1.3 加载模块 |
| 3.1.4 温控模块 |
| 3.1.5 总体模块设计 |
| 3.2 主要元件选型 |
| 3.2.1 低压供油泵、电机及变频器 |
| 3.2.2 EDP驱动电机和变频器 |
| 3.2.3 EMP中频驱动电源 |
| 3.2.4 溢流阀 |
| 3.2.5 比例节流阀 |
| 3.2.6 油箱 |
| 3.2.7 管道尺寸 |
| 3.2.8 过滤 |
| 3.2.9 电流表和欧姆表 |
| 3.2.10 其他元件 |
| 3.3 EDP性能测试 |
| 3.3.1 跑和测试 |
| 3.3.2 最小回油泄露测试 |
| 3.3.3 出口压力测试 |
| 3.4 EMP性能测试 |
| 3.4.1 跑和测试 |
| 3.4.2 流量传输测试 |
| 3.4.3 稳定性测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 测试试验台内循环油温控制系统 |
| 4.1 内循环油温控制系统关键元件选型与设计 |
| 4.1.1 液压系统发热温升的计算 |
| 4.1.2 加热器选型 |
| 4.1.3 冷却器选型 |
| 4.1.4 冷却水塔选型 |
| 4.1.5 温度仿真分析 |
| 4.2 内循环温度控制系统算法研究 |
| 4.2.1 内循环温度控制系统数学模型 |
| 4.2.2 基于自适应模糊PID的内循环温度控制系统 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 测试试验台电气模块和测控系统设计 |
| 5.1 总体分析 |
| 5.2 电气动力模块设计 |
| 5.3 传感器及信号调理 |
| 5.3.1 传感器的选择 |
| 5.3.2 信号调理 |
| 5.4 数据采集卡的选型与连接 |
| 5.4.1 采样原理 |
| 5.4.2 数据采集卡的选择 |
| 5.4.3 数据采集卡与输入信号的连接方式 |
| 5.4.4 数据采集卡与端子板的连接 |
| 5.5 上位机与下位机 |
| 5.5.1 上位机-工控机 |
| 5.5.2 下位机-PLC |
| 5.5.3 PLC的选择 |
| 5.6 模拟量信号输出 |
| 5.6.1 模拟量输出卡的选择 |
| 5.6.2 模拟量输出卡的连接 |
| 5.7 测控系统的软件设计 |
| 5.7.1 Lab VIEW编程软件 |
| 5.7.2 软件功能模块/软件结构设计 |
| 5.7.3 人机交互界面 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 汽车缓速器种类 |
| 1.2.2 电涡流缓速器与其它车用缓速器的对比 |
| 1.2.3 电涡流缓速器研究现状 |
| 1.2.4 能动型缓速器研究现状 |
| 1.2.5 制动能量回收与再利用装置种类 |
| 1.2.6 开关磁阻电机研究现状 |
| 1.2.7 涡流制动理论的研究进展 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 1.4 课题来源 |
| 第2章 能动型电磁缓速器总体方案设计 |
| 2.1 传统电涡流缓速器 |
| 2.1.1 结构与工作原理 |
| 2.1.2 控制方式 |
| 2.2 能动型电磁缓速器 |
| 2.2.1 能动型内嵌式电磁液冷缓速器的结构与原理 |
| 2.2.2 能动型双凸极电磁液冷缓速器的结构与原理 |
| 2.2.3 能动型电磁缓速器结构方案确定 |
| 2.3 能动型电磁缓速器安装方式 |
| 2.3.1 能动型电磁缓速器安装方式 |
| 2.3.2 发动机一体式和车桥一体式能动缓速器详细介绍 |
| 2.4 能动型电磁缓速器控制方式 |
| 2.4.1 涡流制动力矩控制方式 |
| 2.4.2 开关磁阻电机控制方式 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 能动型电磁缓速器的数学模型 |
| 3.1 电磁场基本规律 |
| 3.1.1 麦克斯韦方程组 |
| 3.1.2 磁路分析方法基础 |
| 3.1.3 涡流场相关理论 |
| 3.2 涡流制动力矩数学模型 |
| 3.2.1 数学模型的基本思路 |
| 3.2.2 等效磁路分析模型 |
| 3.2.3 瞬态磁场分析模型 |
| 3.2.4 瞬态下的有效磁导率 |
| 3.2.5 缓速器电磁场动态端部效应 |
| 3.2.6 涡流制动力矩 |
| 3.3 开关磁阻电机数学模型 |
| 3.3.1 转矩数学模型 |
| 3.3.2 发电数学模型 |
| 3.4 有限元验证 |
| 3.4.1 气隙磁场模型验证 |
| 3.4.2 涡流制动力矩模型验证 |
| 3.4.3 计算结果讨论 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 能动型电磁缓速器的有限元分析 |
| 4.1 有限元仿真步骤介绍 |
| 4.2 涡流制动电磁分析 |
| 4.2.1 静态磁场分布 |
| 4.2.2 静态气隙磁密 |
| 4.2.3 瞬态磁场分布 |
| 4.2.4 瞬态气隙磁场 |
| 4.2.5 转速对制动力矩的影响 |
| 4.2.6 温度对制动力矩的影响 |
| 4.2.7 气隙大小对制动力矩的影响 |
| 4.3 开关磁阻电机电磁分析 |
| 4.3.1 静态电磁场仿真 |
| 4.3.2 开通、关断角优化 |
| 4.3.3 再生制动-转速特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 能动型电磁缓速器的电控单元设计 |
| 5.1 硬件电路设计需求 |
| 5.2 微处理器系统模块 |
| 5.2.1 微处理器飞思卡尔MC9S12XS128 |
| 5.2.2 晶振电路 |
| 5.2.3 复位电路 |
| 5.2.4 BDM接口电路 |
| 5.3 系统电源模块 |
| 5.3.1 5V供电电路 |
| 5.3.2 15V供电电路 |
| 5.4 输入信号检测模块 |
| 5.4.1 档位控制电路 |
| 5.4.2 车速信号检测电路 |
| 5.4.3 ABS信号检测电路 |
| 5.4.4 冷却液温度检测电路 |
| 5.5 输出驱动模块 |
| 5.5.1 IGBT选型 |
| 5.5.2 IGBT驱动电路 |
| 5.6 CAN通信模块 |
| 5.7 PCB制作及抗干扰设计 |
| 5.8 电控单元功能试验 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 能动型电磁缓速器的试验研究 |
| 6.1 试验方法 |
| 6.2 能动型电磁缓速器台架试验 |
| 6.2.1 台架试验系统构成 |
| 6.2.2 空损力矩特性 |
| 6.2.3 涡流制动力矩特性 |
| 6.2.4 涡流制动力矩热衰退特性 |
| 6.2.5 涡流制动力矩响应特性 |
| 6.2.6 磁阻电机发电特性 |
| 6.2.7 磁阻电机电动特性 |
| 6.3 能动型电磁缓速器总体性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间所取得的学术成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 能源及能源危机 |
| 1.1.2 汽车政策 |
| 1.1.3 汽车保有量 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 发动机关键参数检测方法 |
| 1.2.2 汽车实际道路工况 |
| 1.2.3 多学科建模技术 |
| 1.2.4 整车能量流管理技术 |
| 1.3 研究目标与意义 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 课题来源 |
| 1.5 研究内容 |
| 第2章 瞬态工况下发动机关键参数检测方法及验证 |
| 2.1 整车多源信息融合系统开发 |
| 2.1.1 试验对象 |
| 2.1.2 测试方法 |
| 2.1.3 试验设备及原理 |
| 2.1.4 模型开发 |
| 2.2 RGF模型验证 |
| 2.2.1 模型在稳态下的验证 |
| 2.2.2 模型在瞬态下的验证 |
| 2.3 扭矩模型验证 |
| 2.3.1 模型在稳态下的验证 |
| 2.3.2 模型在瞬态下的验证 |
| 2.4 油耗模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 整车实际行驶工况辨识与开发 |
| 3.1 试验方案设计 |
| 3.2 试验准备及数据前处理 |
| 3.2.1 数据采集方法 |
| 3.2.2 试验过程 |
| 3.2.3 数据预处理 |
| 3.3 特征参数计算模型 |
| 3.4 机器学习 |
| 3.4.1 主成分分析 |
| 3.4.2 聚类分析 |
| 3.4.3 马尔科夫链 |
| 3.5 行驶工况合成及分析 |
| 3.5.1 方案一:基于统计学方法提炼合成工况 |
| 3.5.2 方案二:基于遗传算法提炼合成工况 |
| 3.5.3 工况对比分析及发动机台架复现 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 整车能量流的多物理场集成建模及优化分析 |
| 4.1 多物理场集成建模方案设计 |
| 4.2 多学科多物理场整车模型搭建及验证 |
| 4.2.1 数据准备 |
| 4.2.2 模型搭建 |
| 4.2.3 模型验证 |
| 4.3 标准工况/实际行驶工况下能量流对比分析 |
| 4.3.1 能量流计算公式 |
| 4.3.2 实际行驶工况下状态参数对比分析 |
| 4.3.3 标准工况/实际行驶工况下能耗分布对比 |
| 4.4 基于模型的应用分析 |
| 4.4.1 量化控制方程验证 |
| 4.4.2 挡位优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 混合动力汽车智能管理方法研究 |
| 5.1 混合动力汽车简介 |
| 5.1.1 混合动力车辆节能分析 |
| 5.1.2 混合动力拓扑架构分析 |
| 5.2 混合动力模型搭建 |
| 5.2.1 发动机油耗模型简化 |
| 5.2.2 电驱动系统搭建 |
| 5.3 DP控制算法开发 |
| 5.3.1 DP算法存在问题 |
| 5.3.2 HNU方法开发 |
| 5.3.3 结果验证 |
| 5.4 实时控制算法开发 |
| 5.4.1 A-ECMS算法原理及开发 |
| 5.4.2 李雅普诺夫算法原理及开发 |
| 5.5 HEV混合动力能量管理分析 |
| 5.5.1 不同电池容量之间的对比分析 |
| 5.5.2 不同算法之间的对比分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 传统发动机的智能化应用 |
| 6.1 发展现状 |
| 6.2 原机模型搭建及校核 |
| 6.3 Atkinson循环发动机改型方案设计 |
| 6.4 遗传进化算法优化设计 |
| 6.5 优化结果分析 |
| 6.5.1 发动机优化前后性能分析 |
| 6.5.2 串联式混合动力汽车下性能对比分析 |
| 6.5.3 串并联式混合动力汽车下性能对比分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 全文总结 |
| 创新点 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读博士期间的科研成果 |
| 附录 B 攻读博士期间课题参与情况 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 溴化锂吸收式制冷机 |
| 1.2.2 双效溴化锂吸收式制冷机控制技术 |
| 1.3 本文研究思路及内容安排 |
| 第二章 溴化锂吸收式制冷机系统需求分析 |
| 2.1 溴冷机机组分析 |
| 2.1.1 溴化锂溶液性质 |
| 2.1.2 工作原理 |
| 2.1.3 循环方式 |
| 2.1.4 组成结构 |
| 2.2 系统需求分析 |
| 2.2.1 溴冷机机组需求分析 |
| 2.2.2 控制系统需求分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 小型双效溴化锂吸收式制冷机的设计 |
| 3.1 小型双效溴冷机总体设计方案 |
| 3.2 设计参数确定原则 |
| 3.3 小型双效溴冷机热力传热设计 |
| 3.3.1 工质对的热力计算 |
| 3.3.2 关键部件设计点热力计算 |
| 3.3.3 关键部件设计点传热计算 |
| 3.4 小型双效溴冷机数学模型的建立及分析 |
| 3.4.1 小型双效溴冷机数学模型 |
| 3.4.2 高压发生器 |
| 3.4.3 低压发生器 |
| 3.4.4 冷凝器 |
| 3.4.5 蒸发器 |
| 3.4.6 吸收器 |
| 3.4.7 高温热交换器 |
| 3.4.8 低温热交换器 |
| 3.4.9 静态特性分析 |
| 3.5 溴冷机关键部件结构设计 |
| 3.5.1 高压筒的设计 |
| 3.5.2 中压筒的设计 |
| 3.5.3 低压筒的设计 |
| 3.6 小型双效溴冷机物理模型的搭建与仿真 |
| 3.6.1 Solidworks物理模型的建立 |
| 3.6.2 仿真结果及分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 小型双效溴化锂吸收式制冷机控制系统的设计 |
| 4.1 总体方案 |
| 4.2 传感器选型与布置 |
| 4.2.1 温度测量 |
| 4.2.2 压力测量 |
| 4.2.3 液位测量 |
| 4.2.4 流量测量 |
| 4.2.5 真空球阀和隔膜阀 |
| 4.3 执行部件选型 |
| 4.3.1 冷剂泵和溶液泵的选型 |
| 4.3.2 冷却水泵和冷冻水泵的选型 |
| 4.3.3 真空泵的选型 |
| 4.4 控制器硬件设计 |
| 4.4.1 STM32 核心模块 |
| 4.4.2 电源模块 |
| 4.4.3 通信接口模块 |
| 4.4.4 模拟量信号采集模块 |
| 4.4.5 驱动电路模块 |
| 4.4.6 JTAG调试模块 |
| 4.5 软件设计 |
| 4.5.1 控制器程序设计 |
| 4.5.2 监控程序设计 |
| 4.6 控制器样件制作及调试 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 小型双效溴化锂吸收式制冷机试验 |
| 5.1 硬件在环试验平台的总体方案 |
| 5.2 接口模拟器与信号调理驱动单元 |
| 5.2.1 接口模拟器 |
| 5.2.2 信号调理驱动单元 |
| 5.3 小型双效溴冷机模型界面程序的设计 |
| 5.4 硬件在环平台的信号测试 |
| 5.5 小型双效溴冷机系统的硬件在环仿真试验 |
| 5.5.1 起动过程 |
| 5.5.2 停车过程 |
| 5.5.3 调节过程 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略语表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 转子发动机简介 |
| 1.2.1 转子发动机的工作原理 |
| 1.2.2 转子发动机发展历程及应用现状 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 发动机测试系统国内外研究现状 |
| 1.3.2 转子发动机进气流量测量研究现状 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第二章 转子发动机测试系统的总体设计方案 |
| 2.1 测试系统总体功能要求分析 |
| 2.2 测试系统的总体设计 |
| 2.3 测试参数测试基本原理及相关传感器选型 |
| 2.3.1 测功机与转速、扭矩的测量 |
| 2.3.2 温度参数的测量 |
| 2.3.3 流量参数的测量 |
| 2.3.4 压力参数的测量 |
| 2.3.5 油耗参数的测量 |
| 2.4 转子发动机测试系统数据采集卡设计方案 |
| 2.4.1 数据采集卡的基本功能分析 |
| 2.4.2 数据采集卡设计方案确定 |
| 2.5 转子发动机测试系统上位机测试软件设计方案 |
| 2.5.1 上位机测试软件功能分析 |
| 2.5.2 上位机测试软件开发环境 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 转子发动机测试系统软硬件设计 |
| 3.1 数据采集卡硬件设计 |
| 3.1.1 微控制器芯片选型及附属电路 |
| 3.1.2 传感器信号调理模块电路设计 |
| 3.1.3 电源模块电路设计 |
| 3.1.4 通信模块电路设计 |
| 3.1.5 硬件抗干扰设计 |
| 3.2 数据采集卡软件设计 |
| 3.2.1 系统主程序 |
| 3.2.2 A/D转换子程序 |
| 3.2.3 串口通信中断程序 |
| 3.3 上位机测试软件设计 |
| 3.3.1 初始化设置 |
| 3.3.2 各功能模块设计 |
| 3.3.3 主界面设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 转子发动机进气流量测量模型 |
| 4.1 转子发动机进气系统特点 |
| 4.2 转子发动机进气流量测量建模 |
| 4.2.1 进气压力状态方程 |
| 4.2.2 节气门空气流量模型 |
| 4.2.3 进气口空气流量模型 |
| 4.3 转子发动机进气流量测量模型参数辨识 |
| 4.3.1 节气门空气流量模型参数辨识 |
| 4.3.2 进气口空气流量模型参数辨识 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 转子发动机测试系统试验验证 |
| 5.1 转子发动机测试系统台架试验 |
| 5.1.1 转子发动机测试台架搭建 |
| 5.1.2 转子发动机测试系统台架试验验证 |
| 5.2 转子发动机进气流量测量模型仿真与试验验证 |
| 5.2.1 模型仿真验证平台搭建 |
| 5.2.2 模型仿真与台架试验验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文主要研究工作和创新点 |
| 6.1.1 论文主要研究工作 |
| 6.1.2 论文主要创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间参与的科研工作及研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展和现状 |
| 1.2.1 试验研究进展 |
| 1.2.2 仿真工具及仿真研究进展 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 动力装置能量流过程分析 |
| 2.1 系统解耦与能量分析 |
| 2.1.1 系统解耦划分 |
| 2.1.2 整体能量流分析 |
| 2.2 子系统能量传递过程 |
| 2.2.1 发动机能量流传递过程 |
| 2.2.2 传动装置能量流传递过程 |
| 2.2.3 辅助系统能量流传递过程 |
| 2.3 动力总成能量流仿真 |
| 2.3.1 仿真软件简介 |
| 2.3.2 发动机仿真模型 |
| 2.3.3 传动及整车仿真模型 |
| 2.4 仿真结果分析 |
| 2.4.1 发动机模型能量流分析 |
| 2.4.2 传动装置模型能量流分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 动力装置能量流试验研究 |
| 3.1 试验动力装置 |
| 3.2 试验系统介绍 |
| 3.2.1 试验台架结构 |
| 3.2.2 测试设备与传感器 |
| 3.3 能量流试验方法 |
| 3.3.1 试验工况 |
| 3.3.2 试验控制条件 |
| 3.4 试验精度影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.能量流试验结果及分析 |
| 4.1 外特性工况下动力装置能量流特性 |
| 4.1.1 不同挡位下转速对动力装置性能的影响 |
| 4.1.2 不同挡位下转速对冷却冷却参数的影响 |
| 4.1.3 外特性能量流分布规律 |
| 4.2 负荷特性工况下动力装置能量流特性 |
| 4.2.1 不同转速下负荷对动力装置性能的影响 |
| 4.2.2 不同转速下负荷对冷却参数的影响 |
| 4.2.3 负荷特性能量流分布规律 |
| 4.3 循环工况下动力装置能量流特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于排气组分的排气能量计算研究 |
| 5.1 排气热量测量试验简介 |
| 5.2 排气组分分析和比热容计算 |
| 5.2.1 排气组分分析 |
| 5.2.2 排气比热容计算 |
| 5.3 排气热量计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
