本文關(guān)鍵詞：燃油汽車起動降噪技術(shù)研究

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【摘要】：隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,汽車擁有量不斷增多,汽車噪聲污染成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問題。雖然人們對于汽車運(yùn)行噪聲的研究不斷深入,但是對于汽車起動時的噪聲卻少有研究。燃油汽車在起動過程中,由于采用直接給起動機(jī)加電壓的起動方式,飛輪與驅(qū)動齒輪相互摩擦發(fā)出刺耳的嘯鳴聲,它影響著人們的正常生活和休息,嚴(yán)重時甚至影響人們的身體健康。經(jīng)過測量,汽車起動過程中所發(fā)出的噪聲高達(dá)90dB左右(接近于汽車鳴笛的聲音),而起動以后汽車的噪聲只有60dB(相當(dāng)于正常交談的聲音)。換算到聲壓,起動過程的噪聲強(qiáng)度是起動后的31倍。本課題通過設(shè)計汽車發(fā)動機(jī)軟起動系統(tǒng),使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速平滑提升,從而達(dá)到降低噪聲的目的。同時完成了以下工作內(nèi)容：首先,測量汽車起動瞬間產(chǎn)生的噪聲,并通過起動系統(tǒng)噪聲的分類以及燃油汽車起動系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,尋找噪聲的來源以及產(chǎn)生噪聲的原因。其次,通過計算燃油汽車起動機(jī)和發(fā)動機(jī)的相關(guān)參數(shù),確定了汽車起動過程中所需要的最低起動轉(zhuǎn)速和起動轉(zhuǎn)矩,并以QD124型起動機(jī)為例,計算出了汽車蓄電池的內(nèi)阻以及起動機(jī)起動所需要的最低起動電壓。然后,針對噪聲產(chǎn)生原因提出了基于PWM技術(shù)的軟起動降噪方案,并通過模擬的方法進(jìn)行了降壓軟起動的降噪實驗,驗證此方案的可行性。對常用的幾種DC-DC變換器進(jìn)行參數(shù)計算和選型,仿真對比每種變換器的優(yōu)勢和缺陷,最終選擇了基于Cuk變換器的軟起動主電路。然后對Cuk變換器進(jìn)行建模,設(shè)計了電壓電流雙閉環(huán)控制電路,并通過MATLAB仿真驗證軟起動方案的正確性。最后,設(shè)計基于DSP的軟起動控制系統(tǒng),編寫基于DSP的軟件控制程序,搭建基于Cuk變換器的軟起動系統(tǒng)實時仿真平臺,配置dSPACE實時仿真系統(tǒng)硬件、軟件體系,并通過dSPACE半實物仿真平臺驗證控制系統(tǒng)的正確性。本課題通過仿真實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)的軟起動,使發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速從起動轉(zhuǎn)速平穩(wěn)上升到額定轉(zhuǎn)速,有效地降低了起動瞬間的噪聲污染,限制了過高的起動電流。
【關(guān)鍵詞】：燃油汽車 軟起動 降噪 直流電機(jī) DC-DC變換器 實時仿真
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U464.142
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-15
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀與目的12-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容13-15
• 2 燃油汽車起動噪聲來源分析15-23
• 2.1 燃油汽車起動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15-16
• 2.1.1 起動機(jī)15
• 2.1.2 發(fā)動機(jī)15-16
• 2.1.3 傳動機(jī)構(gòu)16
• 2.1.4 汽車電池16
• 2.2 汽車起動系統(tǒng)噪聲16-18
• 2.2.1 機(jī)械噪聲17-18
• 2.2.2 氣體動力噪聲18
• 2.2.3 燃燒噪聲18
• 2.3 汽車起動噪聲測量實驗與頻譜圖分析18-20
• 2.4 汽車起動過程及噪聲來源分析20-21
• 2.4.1 汽車起動流程20
• 2.4.2 QD124型起動機(jī)起動過程分析20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-23
• 3 燃油汽車軟起動降噪研究23-39
• 3.1 直流電機(jī)的基本原理分析23-25
• 3.2 傳統(tǒng)起動方式的基本原理25-28
• 3.2.1 全壓起動25
• 3.2.2 分級起動25-27
• 3.2.3 降壓軟起動起動27-28
• 3.3 燃油汽車軟起動的基本思路28-31
• 3.3.1 基于PWM技術(shù)的軟起動方案28-29
• 3.3.2 軟起動方案可行性實驗29-31
• 3.4 DC-DC變換器的選型31-38
• 3.4.1 降壓(Buck)變換器32-34
• 3.4.2 升降壓(Buck-Boost)變換器34-36
• 3.4.3 丘克(Cuk)變換器36-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 4 汽車參數(shù)計算與軟起動系統(tǒng)仿真39-61
• 4.1 汽車參數(shù)計算39-43
• 4.1.1 汽車發(fā)動機(jī)參數(shù)39-40
• 4.1.2 汽車起動機(jī)參數(shù)40-43
• 4.2 軟起動主電路的仿真43-49
• 4.3 軟起動主電路的對比與選取49
• 4.4 燃油汽車軟起動系統(tǒng)控制器設(shè)計49-56
• 4.4.1 Cuk變換器的建模50-52
• 4.4.2 平均電流PWM控制器設(shè)計52-56
• 4.5 燃油汽車軟起動方案仿真56-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 5 軟件設(shè)計與半實物系統(tǒng)調(diào)試61-69
• 5.1 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計61-63
• 5.1.1 主程序設(shè)計61-62
• 5.1.2 EPWM中斷子程序62-63
• 5.1.3 PWM控制子程序63
• 5.2 基于dSPACE的半實物仿真平臺測試63-67
• 5.2.1 dSPACE簡介63-65
• 5.2.2 實時仿真驗證65-67
• 5.3 本章小結(jié)67-69
• 6 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 總結(jié)69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 作者簡歷75-79
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集79

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：584686