發(fā)布時間：2018-04-22 23:23

  本文選題：液壓自由活塞發(fā)動機(jī) + 控制方法��； 參考：《吉林大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：液壓自由活塞發(fā)動機(jī)取消了傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)中的曲柄連桿機(jī)構(gòu),將活塞與液壓元件直接相連,形成一種將燃燒化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為液壓能的新型動力機(jī)械。它具有結(jié)構(gòu)簡單、綜合效率高等優(yōu)點。但這些優(yōu)點也加大了控制系統(tǒng)的設(shè)計難度,影響了液壓自由活塞發(fā)動機(jī)的發(fā)展。特別是在起動過程中,發(fā)動機(jī)的控制仍然是液壓自由活塞發(fā)動機(jī)研究領(lǐng)域的技術(shù)難點之一。本文依托現(xiàn)有樣機(jī),對液壓自由活塞發(fā)動機(jī)起動過程的控制方法進(jìn)行了深入研究。首先,本文通過研究自由活塞發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理,完成了對傳感器、執(zhí)行器的選型及其在樣機(jī)上的布置工作。同時,利用AMESim軟件建立了基于試驗樣機(jī)的一維仿真模型,對液壓自由活塞發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)特性進(jìn)行了分析,進(jìn)而設(shè)計了液壓自由活塞發(fā)動機(jī)起動過程的控制方法,包括:基于活塞位置的PPM頻率控制,基于噴油量調(diào)節(jié)的下止點位置控制,基于活塞位移的失火控制,并在仿真模型中進(jìn)行仿真驗證。其次,本文利用英飛凌XC2785芯片制作電控單元實物,并利用Tasking開發(fā)軟件將所設(shè)計的控制方法轉(zhuǎn)化成程序代碼,完成微控制器的軟件開發(fā)。同時基于Lab View開發(fā)了上位機(jī)程序以實現(xiàn)對電控單元的調(diào)試和標(biāo)定。最后,基于樣機(jī)試驗臺架,開發(fā)了液壓自由活塞發(fā)動機(jī)的工作監(jiān)控系統(tǒng)。為了驗證控制方法的合理性,將所制作的電控單元與發(fā)動機(jī)相連,進(jìn)行了樣機(jī)的起動試驗。試驗成功實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)的著火運行,結(jié)果表明,文中所設(shè)計的控制方法合理,能夠滿足發(fā)動機(jī)在起動過程中的控制需求。
[Abstract]:The hydraulic free piston engine cancels the crank and connecting rod mechanism in the traditional engine and connects the piston directly with the hydraulic components to form a new type of power machinery which converts the combustion chemical energy directly into the hydraulic energy. It has the advantages of simple structure and high comprehensive efficiency. But these advantages also increase the design difficulty of the control system and affect the development of hydraulic free piston engine. Especially in the starting process, engine control is still one of the technical difficulties in the field of hydraulic free piston engine. Based on the existing prototype, the control method of the starting process of hydraulic free piston engine is studied in this paper. Firstly, by studying the structure and working principle of the free piston engine, the selection of sensors and actuators and their layout on the prototype are completed. At the same time, the one-dimensional simulation model based on the test prototype is established by using AMESim software, and the operating characteristics of the hydraulic free piston engine are analyzed, and the control method of the starting process of the hydraulic free piston engine is designed. It includes: the PPM frequency control based on piston position, the lower check point position control based on fuel injection regulation, the misfire control based on piston displacement, and the simulation verification in the simulation model. Secondly, the electronic control unit is made by Infineon XC2785 chip, and the control method is transformed into program code by using Tasking development software, and the software development of microcontroller is completed. At the same time, the upper computer program based on Lab View is developed to realize the debugging and calibration of the ECU. Finally, based on the prototype test bench, the working monitoring system of hydraulic free piston engine is developed. In order to verify the rationality of the control method, the electronic control unit is connected to the engine and the starting test of the prototype is carried out. The experimental results show that the control method designed in this paper is reasonable and can meet the control requirements of the engine in the starting process.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK403

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本文編號：1789422