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柴油机高压共轨硬件在环仿真平台监控系统开发
| 论文题名： | 柴油机高压共轨硬件在环仿真平台监控系统开发 |
| 关键词： | 控制系统;高压共轨;船用中速柴油机;仿真平台 |
| 摘要： | 国际海事组织将于2016年1月1日正式执行船用柴油机的Tier III排放标准，因而船用柴油机 NOx与颗粒排放控制技术的需求十分迫切。高压共轨电控喷射技术具有高效率、高可靠性、低排放和低噪声等优点，是提高柴油机动力性、经济性和改善排放性能的有效技术措施。国内高压共轨电控技术的研究进展缓慢，与国外先进技术相比存在较大差距，开展船用柴油机高压共轨电控技术研究具有理论意义和工程应用价值。 本文以MAN6L16/24船用中速柴油机为仿真对象，设计了柴油机高压共轨电控喷射系统硬件在环仿真平台（以下简称硬件在环仿真平台）总体结构，开发了仿真平台测量控制系统，主要研究内容及结论如下： （1）设计了柴油机为模型、燃油喷射单元执行机构和ECU为实物的硬件在环仿真形式；针对共轨式喷射系统执行机构的特点，简化了燃油和滑油供给系统，计算与选型了低压系统器件，构建了硬件在环仿真平台辅助单元（以下简称试验台辅助单元），为硬件在环仿真平台了提供必要的运行环境。 （2）设计了硬件在环仿真平台的总体结构，分析了硬件在环仿真系统工作原理，确定了子系统间的信号交互及其实现方式，验证了硬件在环仿真平台可为高压共轨系统特性、控制策略研究及执行机构性能测试提供试验平台。 （3）利用S7-200 PLC与LabVIEW开发了试验台辅助单元监控系统，实现了辅助单元的信号采集、燃油和滑油温度控制、伺服电机转速控制、智能油量测量等功能，人机交互性良好。 （4）利用NI CompactRIO平台开发了硬件在环仿真平台测量控制系统，实现了多路信号的同步采集，开发的测量控制系统具有数据存储、历史曲线回放、信号分析（时域、频域）等功能，满足了硬件在环仿真平台测量、控制和分析要求；测量控制系统构建的CAN通讯网络实现了其与柴油机仿真模型、ECU和机旁控制系统间的信号交互。 （5）通过仿真平台离线测试与联调试验，验证了试验台辅助单元监控系统软、硬件功能和精度；验证了开发的硬件在环仿真平台测量控制系统信号测量精度高、人机交互性好，为执行机构性能测试与ECU控制策略研究提供试验分析手段。 |
| 作者： | 杨青云 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 杨建国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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