【摘要】：柴油機(jī)因其燃燒效率高、功率密度大、油耗少、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在車用動(dòng)力中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位。柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)成為目前柴油機(jī)控制領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。采用電控技術(shù),將有效改善柴油機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,降低柴油機(jī)的有害排放。在VE分配泵上實(shí)施位置式電控,對(duì)原供油系統(tǒng)改動(dòng)較少,開發(fā)周期較短,比較適合我國(guó)目前的國(guó)情。電控VE泵中的油量執(zhí)行器控制著進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油流量,其基本原理是通過(guò)旋轉(zhuǎn)電磁鐵帶動(dòng)控制軸旋轉(zhuǎn),利用偏心球的偏心關(guān)系直接帶動(dòng)泵油量調(diào)節(jié)滑套左右運(yùn)動(dòng),改變其供油有效行程,控制供油量。本文針對(duì)柴油機(jī)電控燃油噴射VE泵中油量執(zhí)行器控制系統(tǒng)的性能提升問(wèn)題展開了研究。通過(guò)油量執(zhí)行器系統(tǒng)的建模,從不同角度提出多種先進(jìn)控制方案,以實(shí)現(xiàn)油量執(zhí)行器閉環(huán)系統(tǒng)性能的提升,并完成方案的仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文介紹了油量執(zhí)行器的機(jī)械結(jié)構(gòu)和基本電磁原理,分析了油量執(zhí)行器的非線性特性,并建立了數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上,我們首先研究了基于線性反饋控制的油量執(zhí)行器系統(tǒng)控制方案。分析表明,在非線性項(xiàng)和外部擾動(dòng)的影響下,系統(tǒng)性能難以令人滿意。因此,本文研究提出了基于非線性反饋與擾動(dòng)觀測(cè)補(bǔ)償?shù)挠土繄?zhí)行器復(fù)合控制方案。這種控制方案通過(guò)擾動(dòng)觀測(cè)器觀測(cè)系統(tǒng)擾動(dòng),仿真結(jié)果驗(yàn)證了采用該方案使得系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性都得到了提升。油泵實(shí)驗(yàn)臺(tái)以及發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)均驗(yàn)證了該方案的有效性和工程可行性。在工程應(yīng)用中,油量執(zhí)行器系統(tǒng)中傳感器采集的位置數(shù)據(jù)通常情況下都受噪聲影響,本文將擴(kuò)展卡爾曼濾波算法用于油量執(zhí)行器非線性系統(tǒng),對(duì)含有噪聲的滑套位置信號(hào)進(jìn)行濾波。首先介紹了卡爾曼濾波和擴(kuò)展卡爾曼濾波理論基礎(chǔ)和算法實(shí)現(xiàn),再針對(duì)油量執(zhí)行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的擴(kuò)展卡爾曼濾波算法。仿真驗(yàn)證表明,通過(guò)擴(kuò)展卡爾曼濾波算法濾波后,油量執(zhí)行器系統(tǒng)存在的噪聲對(duì)滑套位置信號(hào)幅值的影響將大大減小,系統(tǒng)控制精度得到提升,系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能也將進(jìn)一步得到改善。
【圖文】：

精度低；調(diào)節(jié)隨轉(zhuǎn)速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)差進(jìn)行閉環(huán)控制泵相比，電控泵可以進(jìn)行閉環(huán)控制，控制精度高且油量控制的動(dòng)泵沿用了機(jī)械泵的脈動(dòng)供油原理，在原有機(jī)構(gòu)上舍去了復(fù)雜的機(jī)行開發(fā)的旋轉(zhuǎn)電磁鐵執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接控制供油量。電控式 VE 分配-3 所示。 VE 分配泵燃油噴射系統(tǒng)主要是由輸油泵、高壓燃油分配裝置、置和噴油正時(shí)控制裝置等部分組成[19]。柱塞壓縮高壓腔內(nèi)的燃油噴油器噴入燃燒室內(nèi)。當(dāng)泵內(nèi)的高壓腔與低壓腔相通時(shí)，高壓腔止噴油。噴油開始至回油孔開啟的柱塞行程即對(duì)應(yīng)其工況下的噴采用控制滑套作為回油孔開啟的控制裝置，當(dāng)控制套位置變化時(shí)通之間的油量也隨之變化。滑套向驅(qū)動(dòng)軸方向移動(dòng)，供油行程縮，供油量減少。滑套向泵頭方向移動(dòng)，則供油量增加，這就可以

第一章 緒論示，由線圈驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電磁鐵的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而通位置由一非接觸式電感傳感器測(cè)定，并將其作的位置，，較機(jī)械式 VE 分配泵能更精確地控制少將直接影響柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率和尾氣排以接下來(lái)將單獨(dú)對(duì)油量執(zhí)行器做進(jìn)一步研究。確控制滑套的位置達(dá)到精確控制供油量的目的
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TK423

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2627000