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基于DSP的缸内直喷氢燃料发动机电控单元设计与研究
| 论文题名： | 基于DSP的缸内直喷氢燃料发动机电控单元设计与研究 |
| 关键词： | 氢燃料发动机;电控单元;缸内直喷;DSP;神经网络;模糊控制 |
| 摘要： | 随着能源短缺和环境污染问题的日益突出，发动机电控技术和清洁代用燃料的研究一直倍受世界各国关注。氢能不仅作为一种清洁、高效、安全、可持续的能源，被视为本世纪最具发展潜力的清洁能源，并有望推动一个以它为标志的经济时代的到来。在向氢能源过渡时期使用内燃装置的氢燃料汽车，将首先得到汽车制造商的青睐，发挥其先导作用。 本课题应用电控缸内直喷技术的氢燃料发动机，可有效抑制采取外部混合气形成造成的回火、早燃等异常燃烧。采用哈佛结构、流水线操作的高速数字信号处理器DSP良好地解决氢燃料发动机电控点火正时、喷氢正时以及优化控制燃烧过程关键性问题。融合缸内直喷、DSP、氢燃料发动机三者为一体的新颖氢燃料发动机，将为我国加快氢燃料实用化阶段奠定基础。 首先，将汽油缸内直接喷射技术(GDI)用于氢燃料发动机，可有效抑制氢气的回火、早燃等异常燃烧，并能进一步提高燃料经济性和排放性，满足现代车用发动机的严格要求。 其次，缸内直喷氢燃料发动机喷氢正时与点火正时的准确控制，对发动机性能、异常燃烧、NOx排放量有很大影响。本电控系统采用现今强大的数字信号处理器DSP-TMS320LF2407作为硬件控制处理核心。本文基于TMS320LF2407的电控单元硬件电路设计，包括电源模块、信号采集电路、执行机构设计等。 最后，在发动机控制策略方面，扼要介绍智能控制理论——模糊逻辑控制、神经网络控制、专家控制系统以及遗传算法；提出RBF径向基神经网络优化点火提前角控制策略，不仅可以大大减轻标定试验工作，而且具有较高的准确性与实用性；采用模糊PID控制应用于氢燃料发动机怠速控制，不仅可以快速实现转速控制，而且使发动机具有良好的转速稳定性。 |
| 作者： | 刘海朝 |
| 专业： | 水利水电工程 |
| 导师： | 杨振中;王丽君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北水利水电学院 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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