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飛輪轉(zhuǎn)速的平均指示壓力及UNIVER氣缸壓力識別
平均指示壓力是指發(fā)動(dòng)機(jī)單位UNIVER氣缸容積所做的指示功，是發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩管理系統(tǒng)中的重要信號，基于壓力傳感器的平均指示壓力計(jì)算方法成本過高，且只限于在實(shí)驗(yàn)室中使用。通過其它低成本方法間接估計(jì)UNIVER氣缸壓力以及平均指示壓力對于實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障在線監(jiān)測、診斷和扭矩控制有著重要的意義。

飛輪轉(zhuǎn)速的平均指示壓力及UNIVER氣缸壓力識別
在四缸發(fā)動(dòng)機(jī)中每缸做功區(qū)間大致與飛輪從由zui小轉(zhuǎn)速上升到zui大轉(zhuǎn)速的區(qū)間相對應(yīng)，且各缸做功區(qū)間基本上獨(dú)立。首先利用編程得到每缸平均指示壓力以及每缸做功過程中對應(yīng)的飛輪轉(zhuǎn)速波峰谷值以及平均轉(zhuǎn)速，在對單缸機(jī)平均指示壓力與轉(zhuǎn)速波動(dòng)模型改進(jìn)的基礎(chǔ)上得到了四缸機(jī)平均指示壓力單工況模型，并提出了無需判斷發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況的的平均指示壓力計(jì)算方法及通用模型，基于平均指示壓力模型計(jì)算的平均指示扭矩的誤差在4N·m以內(nèi)。內(nèi)燃機(jī)的UNIVER氣缸蓋和UNIVER氣缸體絕大部分是用灰鑄鐵制造的。不僅澆注成品率比較低,而且在機(jī)械加工過程中,報(bào)廢率也較大,且在使用不當(dāng)時(shí)還會(huì)出現(xiàn)裂縫及破碎等缺陷。UNIVER氣缸蓋和UNIVER氣缸體是內(nèi)燃機(jī)中構(gòu)造較復(fù)雜的大部件,制造困難、成本高,因此采用正確的修復(fù)工藝有很大的經(jīng)濟(jì)意義。目前許多內(nèi)燃機(jī)廠和內(nèi)燃機(jī)修配廠,已比較廣泛地采用環(huán)氧樹脂粘補(bǔ)法來修復(fù)UNIVER氣缸蓋和UNIVER氣缸體。下面將我廠使用環(huán)氧樹脂粘補(bǔ)法修復(fù)UNIVER氣缸蓋和UNIVER氣缸體的情況向大家作一介紹。粘補(bǔ)范圍及粘補(bǔ)處的物理機(jī)械性能用環(huán)氧樹脂粘補(bǔ)修復(fù)內(nèi)燃機(jī)的UNIVER氣缸蓋及UNIVER氣缸體的缺陷,范圍比較廣,效果比較好。氣動(dòng)位置控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要手段之一,它以成本低廉、工作效率高、無污染等一系列優(yōu)點(diǎn),在機(jī)械、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。但由于氣動(dòng)系統(tǒng)固有的強(qiáng)非線性和摩擦力的影響,使得控制精度和穩(wěn)定性難以達(dá)到理想的效果,限制了氣動(dòng)技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用。因此,對氣動(dòng)位置控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,采用適當(dāng)?shù)目刂品椒ǜ纳芔NIVER氣缸的緩沖特性,實(shí)現(xiàn)任意位置的精確定位,就成了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)課題,具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和工程現(xiàn)實(shí)意義。主要研究內(nèi)容與所做的主要工作:以氣體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ),運(yùn)用諸如熱力學(xué)定律、能量守恒定律、牛頓第二定理等一些已知的定理和定律,通過一些合理而必要的假定和簡化,獲得了被控對象的基本狀態(tài)方程。利用Simulink強(qiáng)大的非線性建模功能,建立了一個(gè)全新的基于比例方向閥的直線UNIVER氣缸位置控制系統(tǒng)的非線性模型。利用Simulink的線性化工具對系統(tǒng)模型在具體工作位置作了線性化處理,為PID控制器的參數(shù)設(shè)定提供了依據(jù)。確定了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制策略,并獲得了理想的控制效果。利用AMESim和MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真技術(shù),對所建系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步的仿真分析,仿真和性能的預(yù)測結(jié)果表明,該控制系統(tǒng)與方法對UNIVER氣缸在全行程范圍內(nèi)任意位置可控;并可實(shí)現(xiàn)精確定位,且響應(yīng)速度快,取得了良好的控制效果;進(jìn)一步驗(yàn)證了所建模型的正確性和控制系統(tǒng)的有效性。仍處于理論研究階段,應(yīng)對其研究成果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,使其能早日投入工業(yè)生產(chǎn)中。

飛輪轉(zhuǎn)速的平均指示壓力及UNIVER氣缸壓力識別
對現(xiàn)有的汽油機(jī)單區(qū)燃燒模型進(jìn)行簡化，得到一個(gè)關(guān)于散熱比、定熱容比、效率系數(shù)、形狀系數(shù)和燃燒持續(xù)角度5個(gè)特征參數(shù)的簡化模型，用zui小二乘法對176組UNIVER氣缸力壓數(shù)據(jù)從燃燒起點(diǎn)到排氣門開啟區(qū)間進(jìn)行擬合，得到這5個(gè)參數(shù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ凸?，zui終根據(jù)回歸的UNIVER氣缸壓力模型計(jì)算了IMEP、50%和90%已燃燒質(zhì)量分?jǐn)?shù)角度。建立了從進(jìn)氣門關(guān)閉到排氣門開啟階段的壓力模型，并對其關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行回歸，計(jì)算了初始壓力估計(jì)誤差和模型參數(shù)誤差對UNIVER氣缸壓力和平均指示壓力回歸效果的影響。