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发动机试验台测控系统研究与设计
| 论文题名： | 发动机试验台测控系统研究与设计 |
| 关键词： | 发动机试验台架;试验台测控系统;系统研究;测量;转速范围;模糊控制规则;控制方法;稳定性;数据处理系统;仿真;实时准确性;动力学分析;自动测控;转矩;专业研究;油门开度;硬件电路;稳态性能;试验系统;试验工况 |
| 摘要： | 传统的发动机试验台架设备大多采用分立元器件制作,存在着稳定性差、测量精度低、功能单一并且扩展性差、缺少统一的数据处理系统以及人工环节多等缺点,难以满足科研、生产和教学对发动机试验的要求。已经开发出的成套的发动机自动测控试验系统,由于其价格昂贵,仍局限在专业研究单位和大型企业之中使用。 由于发动机其转速—转矩的关系是一个非线性的,带有一定滞后的多项式,并随发动机具体结构形式有所差异。传统的PID控制具有算法简单、易于实现等优点。对于在某一固定转速下工作的发动机具有很好的控制效果。但对于发动机的外特性、功率特性和调速特性(柴油机)等的测试,仅采用PID控制很难实现在整个转速范围内都达到良好的动态和静态性能。 本论文将模糊控制和PID控制结合起来运用于发动机试验台测控系统中,确定模糊控制规则。对发动机的转矩、转速进行控制试验,并通过仿真对系统的测控性能进行了检验。其控制精度高、动态响应快、超调量低,较好地解决了试验台控制的稳定性及测量的实时准确性问题。 在硬件方面主要针对测控试验台温度的测量、压力的测量、油耗的测量和转速的测量以及放大电路的设计硬件电路进行了设计。对各参数的测量达到了测试的要求。 本论文对发动机试验台进行了动力学分析,利用MATLAB中的SIMULINK,对发动机的扭矩、转速、油门开度和测功机的励磁电流进行仿真研究。通过选择几种典型的试验工况,仿真结果和其它不同的控制方法的结果相对比,证明本控制方法具有良好的动态和稳态性能,理论上论证此测控系统的可实现性。 |
| 作者： | 刘威 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 宋永伦;王显庭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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