一、基于运动控制卡的汽油机节气门瞬态控制器（论文文献综述）
李延骁[1]（2018）在《自由活塞发动机结构关键热-机特性研究》文中提出直线电机式自由活塞发动机（Free Piston Engine,简称FPE）作为一种新型内燃发电动力装置具有结构简单、功率密度高、能量传递路径短等诸多性能优势,已成为混合动力汽车优选方案之一,受到越来越多研究机构的关注。但活塞无机械约束的结构特点使其在运行机理研究与工程技术实现方面存在诸多问题,目前仍处于基础性探索阶段。本文以自由活塞发动机结构热机特性为研究主线,分析了活塞运动及缸内载荷特征,获得了周期内能量转换机理,解析出运行参数与结构参数匹配关系,在此基础上对自由活塞发动机结构传热、活塞环润滑摩擦及活塞应力变形等关键热机特性展开深入研究。主要研究内容与结论如下:（1）FPE活塞运动与缸内载荷特性研究建立了FPE起动至稳态发电过程数值仿真模型,搭建了样机试验测试平台并验证了仿真模型有效性,分析了FPE活塞运动及缸内载荷特征。结果表明,FPE活塞速度-位移环接近倾斜的“矩形”且具有明显的分段线性特征,缸内峰值压力与其持续时间小于曲轴式发动机,缸内气体温度在燃烧阶段与膨胀过程前期低于曲轴式发动机,在膨胀过程后期与换气阶段高于曲轴式发动机。（2）FPE参数匹配关系研究简化了FPE周期内不同阶段能量转换形式,探明了FPE设计参数对其运行状态的作用机理,解析出系统稳定高效运行与发动机起动条件要求的参数匹配关系式并进行了数值仿真验证。研究发现,FPE稳定高效运行状态下的工作频率随气缸直径的增大而升高,随设计行程或运动组件质量的增大而降低。FPE选择较小的缸径行程比或较大的运动组件质量有利于降低其对直线电机起动推力的要求。（3）FPE结构传热特性研究建立了涉及系统动力学、缸内热力学与结构传热学的多物理场耦合传热仿真模型并验证了模型有效性。分析了FPE活塞运动规律与缸内热机载荷特征对其结构传热的影响机理,获得了FPE结构传热特性。研究发现,相对曲轴式发动机,FPE结构温度值、温度梯度以及除气缸套内壁外的结构温度波动幅度均较小,膨胀阶段相同时刻下燃烧室壁面热流密度较小但传热面积较大,气缸套热流量占比较高,热负荷较小。（4）FPE润滑摩擦特性研究建立了考虑FPE缸内载荷、活塞运动及结构温度场特征的活塞环-气缸套润滑摩擦模型,设计了通过直线电机推力推算活塞环摩擦功的试验方法并验证了模型有效性。探明了FPE活塞环润滑摩擦机理与特性,获得了活塞环结构参数对FPE润滑摩擦性能的影响规律。研究发现,相对曲轴式发动机,FPE活塞环摩擦损失较小,摩擦功率曲线在膨胀行程阶段为单峰值且峰值较大,其桶面负向偏移会使摩擦力峰值延后至FPE活塞速度较高时刻,导致较高摩擦功率峰值。（5）FPE活塞应力与变形特性研究通过有限元数值方法计算并分析了FPE活塞在其热机载荷作用下的应力变形特征,获得了负荷与运行频率变化对FPE活塞应力变形的影响规律。研究发现,相对曲轴式发动机活塞,FPE活塞整体应力水平与裙部变形量较小,结构最大应力值与关键点变形量受负荷变化影响较小,但会随运行频率升高非线性增大。
贾博儒[2]（2017）在《点燃式自由活塞内燃发电机起动与工作过程研究》文中进行了进一步梳理随着当前能源与环保问题的日趋严重,自由活塞内燃发电机（Free Piston Engine Generator,简称FPEG）作为一种新型混合动力装置具有结构紧凑、燃料适应性好、能源利用率高等众多优势,并受到越来越多的关注。本文以双活塞双气缸点燃式FPEG为研究对象,从仿真与实验两方面对其发动机冷起动过程及燃烧工作过程进行深入研究,主要研究内容和结论如下:（1）根据FPEG系统功率匹配设计方法搭建了火花点燃式双活塞双气缸FPEG实验样机及测试平台,提出了自由活塞发动机与直线电机子系统的设计与优化思路,并制定了发动机冷起动过程、稳定工作过程的控制方法及系统集成控制策略。（2）针对点燃式双活塞双气缸FPEG的发动机冷起动问题,采用活塞往复振荡的方式积累气缸内混和气的压缩能量,直线电动机将输出大小恒定、方向与活塞速度保持同向的电机力。仿真结果表明应采用闭环控制策略实现该方案,通过电流补偿使得实际输出的电机推力维持在目标值,从而实现发动机的冷起动。（3）仿真研究了FPEG发动机在振荡起动过程中的运行特性,验证了该方案的可行性,并研究了电动机推力大小的选取对自由活塞发动机冷起动的影响。通过提高电动机的输出推力,峰值缸压的增长速率变快,同时稳定后峰值缸压值随之升高。采用较高的电动机推力活塞所能达到的上止点或发动机压缩比越大,完成发动机冷起动所需运行循环次数呈逐渐减小的趋势。（4）建立了FPEG系统在稳定工作过程的数值模型,并完成了对仿真模型的校验。仿真结果表明活塞的峰值速度及发动机的压缩比与节气门开度成正比,发动机的燃烧放热过程近似为等容放热过程,活塞在越过上止点后速度较快,这将有助于减少膨胀行程的传热损失,并将有助于降低由于气缸内温度较高所导致的污染物的排放。自由活塞发动机的等效转速较低,系统的摩擦损失所占指示功率的比例低于5%,FPEG发动机的工作效率可高达35%,系统总效率可达31.5%,输出功率约为4kW。（5）以所搭建的FPEG原理样机为研究对象,开展了样机冷起动过程、电机拖动着火工作过程的实验研究。发动机冷起动过程中,峰值缸压和发动机等效转速均和直线电动机的推力大小呈近似线性关系。为保证发动机顺利实现点火,则直线电动机的推力大小应高于103N。实验样机电机拖动燃烧过程中,发动机冷起动开始后的第四个运行周期,气缸内压强快速升高至40bar左右,发动机压缩比超过9:1,表明所设计的FPEG样机成功实现了点火燃烧过程。（6）将FPEG系统动力学数值模型被等效简化为受迫振动方程,即m（?）+ c（?）+ kx=F（t）,并求得了活塞位移的计算公式。该简化动力学模型成功解耦了FPEG的结构设计参数对系统运行特性的影响规律。本文总结分析了当活塞横截面积、活塞动子组件质量、压缩行程及电磁阻尼系数等主要设计参数对FPEG活塞振幅、峰值速度、峰值加速度、发动机运行频率、峰值输出电功率等系统运行特性的影响规律,为FPEG系统匹配设计过程及后续型号化研究提供理论参考。
胡东宁[3]（2014）在《直喷汽油机过渡工况空燃比控制》文中认为在稳定工况下,发动机空燃比控制较为容易;而在变工况条件下,由于进气惯性的原因,进气量波动较大,无法准确地测量进气流量,这会导致空燃比偏离理论空燃比,造成排放增加。为了更加精确的控制空燃比,降低污染物的排放,本文采用了PID神经网络（Proportional-Integral-Derivative Neural Network,PIDNN）控制策略进行过渡工况条件下空燃比控制,并进行了以下研究工作:以一台四缸直喷发动机为研究对象,利用该发动机参数,在发动机建模软件AMESim中,建立发动机模型。同时,基于该直喷发动机燃烧系统关键参数,建立单缸直喷发动机试验平台。研究了PIDNN算法的原理与实现,并在Simulink中搭建PIDNN辨识器与控制器框图模型,同时与AMESim软件进行联合仿真,仿真负荷选定为常用的中小负荷条件。本文首先仿真发动机转速对过渡工况空燃比控制的影响;其次仿真了在加速工况和减速工况下,不同的节气门开度变化速率对空燃比控制的影响。仿真结果表明:在同样的节气门开度变化条件下,高转速工况中PIDNN的空燃比控制效果优于低转速工况。当在不同的节气门开度变化速率条件下,不管是加速工况还是减速工况,空燃比控制效果均随着节气门开度变化速率变得缓慢而渐趋理想,当节气门开度从10%至40%之间变化时间超过2s时,过量空气系数一直维持在1附近,节气门开度的变化对混合气浓度基本没有影响。在单缸直喷发动机上进行空燃比控制试验研究,设计了实现空燃比控制功能的ECU程序以及完成了相关信号（进气压力信号、节气门位置信号、宽域氧传感器信号）采集的程序与电路;设计完成了节气门负载变化调节器,定时定量的完成不同节气门开度的转换;设计了与ECU程序相对应的上位机。本文在常用的中小负荷条件中进行试验,测试转速对过渡工况空燃比控制的影响,以及不同的节气门开度变化速率对加速工况和减速工况空燃比控制的影响。结果表明:在不同的转速与不同的节气门开度变化速率条件下,PIDNN控制算法对于空燃比均具有很好的控制效果,加速工况中,过量空气系数超调量在1.2以内;减速工况中,混合气过量空气系数最低至0.8,并能够在2s内把混合气浓度控制至理论空燃比附近。验证了PIDNN控制算法应用于空燃比控制的可行性。
胡忠录,李岳林,董世涛[4]（2013）在《基于平台的汽油机加速瞬态工况瞬态油门控制技术研究》文中指出针对瞬态油门控制器的功能需求,基于MotoTron开发平台设计了瞬态油门控制器的总体方案,建立了完整的瞬态油门控制器,并对其精度进行了检测,结果表明该瞬态油门控制器具有很好的控制能力,满足加速瞬态工况控制实验的要求。
赵晗,王丹丹[5]（2013）在《关于汽油机瞬态排放的理论分析》文中进行了进一步梳理本文主要介绍了汽油机瞬态排放的各种理论研究,并对瞬态排放测定系统进行了介绍,尤其是其中最为关键的控制器,最后根据前面的理论分析得到两条汽油机瞬态排放评定的技术路线。
董世涛[6]（2013）在《基于MotoTron平台的汽油机瞬态油门控制器研究》文中研究指明随着我国汽车产业的迅猛发展，针对汽油机尾气排放污染环境和能源消耗等问题，汽油机专家已经对汽油机做了很多改进，但大都是针对某一特定工况的性能改善。事实上，汽车在道路上行驶时大部分时间处于瞬态工况，因此只有对汽油机瞬态工况进行研究，才能够真实反映汽油机的性能指标。所以在汽油机实验台架研究中，研制一个能够产生模拟瞬态工况的瞬态油门控制器对研究汽油机瞬态燃烧规律具有非常重要的现实意义。本文由分析瞬态油门控制器的性能要求可知，这是一个位置、速度运动控制系统。因此选取步进电机作为驱动装置，以ECU为核心发出脉冲信号控制步进电机的运动。其中建立了瞬态油门控制器算法模型和智能PID控制器模型，并依据MotoTron开发平台，将模型移植刷写进ECU中，由ECU根据拟定的瞬态工况发出相应的脉冲信号控制步进电机，进而拉动油门开启和关闭，以此产生拟定的瞬态工况。并由油门位置传感器监测油门位置和开启速度，将其经过智能PID控制器计算后反馈给ECU，以保证对油门位置控制的准确性。这就形成了一个简单的油门闭环控制系统。最后对研制的瞬态油门控制器进行油门开度控制精度和开启速度控制精度的检测。检测结果表明，研制的瞬态油门控制器具有很好的控制精度，符合预定的要求。最后在汽油机试验台架上运用研制的瞬态油门控制器，产生拟定的乡村道路工况。采集汽油机的燃烧数据，分析其在瞬态工况下的燃烧规律。进一步证明研制的控制器能较好的满足研究汽油机瞬态工况的实验要求。
韩吉锋[7]（2010）在《小型电喷汽油机集成式ECU的开发及其仿真系统的研究》文中提出面对当前日益严重的能源危机和环境污染状况,小型汽油机的排放法规越来越苛刻。而电喷技术是解决小型汽油机油耗高、污染重的最直接、最有效的手段。但小型汽油机市场竞争日益激烈,必须缩短开发周期,降低研发成本,因此必须使电控系统小型化并使用更先进的系统开发平台以达到加快ECU的开发过程、降低开发成本、提高开发安全性的目的。本文对小型电喷汽油机的现状及发展趋势研究的基础上,开展了小型汽油机集成式ECU的开发和ECU硬件在环仿真系统的试验研究。本文主要完成以下工作:1.针对小型汽油机电喷系统的要求,设计开发了低成本集成式ECU,实现了ECU同节气门体、进气压力传感器、进气温度传感器和节气门位置传感器的一体化和小型化,并具有防水、防震功能。硬件设计上采用了英飞凌高性能16位单片机XC2785X104F80L作为ECU的MCU,使用高集成度的电源和驱动芯片——L9177,并设计了无摩擦的线性霍尔节气门位置传感器。电路采用模块化设计,实现了ECU的所有功能。2.开发设计了电喷发动机变速标定程控执行机构及控制软件。该机构由大扭矩步进电机、高性能电机驱动器和运动控制卡构成,通过控制软件可使电喷发动机节气门按指定规律运动,且响应迅速,节气门从全闭到全开只需56ms。利用该机构可降低电喷系统的开发难度,提高标定的质量和效率。3.研发搭建了低成本的小型电喷汽油机ECU硬件在环仿真系统。系统硬件基于英飞凌XC888CLM8位单片机设计;软件采用C语言编写,利用Keil进行编译;监控界面采用简单的图形化编程语言Labview完成;汽油机模型利用MATLAB/SIMULINK仿真并转换为C代码,保证单片机运行的实时性。本系统实现了仿真ECU的功能:根据实际需要发送凸轮轴信号、曲轴信号及开关量信号;发送相关的传感器模拟信号;测量电控单元的喷油、点火信号及开关量信号;同时实现CAN通讯功能。
王爱国[8]（2010）在《基于Shannon的汽油机瞬态排放检测工况设定》文中指出介绍了符号时间序列方法,通过五组份排放分析仪瞬态检测性能对比实验,获得瞬态排放间接检测手段,控制汽油机节气门不同的开闭速度,得到不同的瞬态工况,利用Shannon熵、单缸Shannon熵和实际排放状况,确定汽油机台架实验的瞬态检测工况。
汤彬[9]（2009）在《瞬态油门控制器的开发与应用研究》文中指出汽车发展面临着环境保护和石油资源枯竭两大难题,由此对汽车性能要求日趋提高。而作为汽车核心的发动机直接影响汽车的经济性、动力性、排放性。燃烧过程作为发动机工作循环的中心环节,将影响发动机的品质,因此设计研发一种瞬态油门控制器,实现汽车发动机瞬态工况的再现,研究汽油机的瞬态燃烧过程对减少有害物排放,降低燃油消耗及提高动力有非常重要的现实意义。本文提出瞬态工况的概念,分析了典型的瞬态工况,并以发动机转速和转矩、油门开度为变量对瞬态工况进行分类。针对目前的实际情况以及要实现的瞬态工况,提出开发瞬态油门控制器的合理方案,本文选择采用单片机控制步进电机的方案开发出瞬态油门控制器的硬件系统,采用汇编语言开发出瞬态油门控制器的软件系统,烧入单片机,完成瞬态油门控制器的开发,再对瞬态油门控制器控制油门开度以及油门开启速度进行精度测试,测试结果表明本文所开发出来的瞬态油门控制器完全符合预定的精度要求,用瞬态油门控制器控制油门可得到任意的油门位置,并且可以反复的实现同一个动作。最后,本文利用开发出来的瞬态油门控制器,进行发动机负荷（转矩）不变,用不同的油门开启速度改变发动机转速的瞬态实验,利用燃烧分析仪对实验数据进行采集,并对采集的数据进行实时分析和后处理,再根据处理后的结果进行分析,得出本文所研究的瞬态工况的燃烧规律:实验表明在转矩相同时,以不同的油门开启速度打开油门,发动机达到同一转速时,油门开启速度较小,发动机的最大燃烧压力、平均指示压力、平均有效压力反而要大,而发动机的燃烧放热率、累积放热率、最大燃烧压力对应的曲轴转角等均要滞后;油门开启速度相同、负荷不同时,当发动机达到同一转速,负荷较小时发动机的最大燃烧压力、平均指示压力、平均有效压力也较小,而发动机的燃烧放热率、累积放热率、最大燃烧压力对应的曲轴转角等滞后角也较小。
周永军[10]（2008）在《基于单片机的发动机油门瞬态控制器》文中进行了进一步梳理应用单片机和滚珠丝杠副,研制了发动机瞬态工况试验研究用的油门瞬态控制器。介绍了控制器的总体方案、硬件组成以及软件开发。控制器具有精确控制油门打开的速度与加速度的功能,具有精度高、人机界面可视化等特点。实用证明该控制器性能满足实际应用的要求。
二、基于运动控制卡的汽油机节气门瞬态控制器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于运动控制卡的汽油机节气门瞬态控制器（论文提纲范文）
（1）自由活塞发动机结构关键热-机特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 自由活塞发动机基本结构及性能特点 |
| 1.2.1 结构形式 |
| 1.2.2 性能特点 |
| 1.3 直线电机式自由活塞发动机国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 当前研究亟待解决的主要问题 |
| 1.5 研究主要内容与意义 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究意义 |
| 第2章 FPE载荷特性研究 |
| 2.1 直线电机式自由活塞发动机工作原理 |
| 2.2 直线电机式自由活塞发动机数学模型 |
| 2.2.1 系统动力学模型 |
| 2.2.2 缸内气体热力学模型 |
| 2.2.3 直线电机模型 |
| 2.3 起动及稳态发电工作过程数值仿真 |
| 2.3.1 Simulink/stateflow数值仿真程序设计 |
| 2.3.2 仿真参数设置 |
| 2.3.3 仿真结果分析 |
| 2.4 仿真模型试验验证 |
| 2.4.1 物理样机及测控系统 |
| 2.4.2 试验验证 |
| 2.5 活塞运动与缸内载荷特征分析 |
| 2.5.1 活塞位移 |
| 2.5.2 活塞速度 |
| 2.5.3 活塞加速度 |
| 2.5.4 缸内气体压力 |
| 2.5.5 缸内气体温度 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 FPE运行与结构参数匹配研究 |
| 3.1 能量转换与传递特性 |
| 3.1.1 不同能量形式数学模型 |
| 3.1.2 能量转换机理 |
| 3.1.3 周期能量传递过程分析 |
| 3.2 运行与结构参数匹配关系 |
| 3.2.1 系统参数匹配要求分析 |
| 3.2.2 参数匹配关系式解析 |
| 3.2.3 数值仿真验证与参数化分析 |
| 3.3 起动阶段系统参数匹配关系 |
| 3.3.1 起动阶段系统内能量转换过程分析 |
| 3.3.2 最小起动力与结构参数关系式解析 |
| 3.3.3 数值仿真验证与参数化分析 |
| 3.4 参数匹配方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 FPE结构传热特性研究 |
| 4.1 FPE多学科耦合瞬态传热模型 |
| 4.1.1 自由活塞-缸套运动接触关系处理 |
| 4.1.2 缸内瞬时热力学状态及换热边界条件确定 |
| 4.1.3 FPE燃烧室各构件间的传热 |
| 4.2 FPE结构传热有限元数值计算模型 |
| 4.2.1 结构传热有限元计算理论基础 |
| 4.2.2 整体结构建模及网格划分 |
| 4.2.3 试验验证 |
| 4.3 FPE结构传热特性分析 |
| 4.3.1 数值仿真工况、初边值条件及计算方法 |
| 4.3.2 结构温度场 |
| 4.3.3 燃烧室壁面热流 |
| 4.3.4 结构传热损失 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 FPE活塞环润滑摩擦特性研究 |
| 5.1 FPE活塞环润滑摩擦模型 |
| 5.1.1 基本假设 |
| 5.1.2 载荷平衡方程 |
| 5.1.3 流体润滑模型 |
| 5.1.4 微凸体接触模型 |
| 5.1.5 摩擦力及摩擦热 |
| 5.2 润滑模型数值求解及试验验证 |
| 5.2.1 数值计算流程 |
| 5.2.2 数值计算参数 |
| 5.2.3 试验验证 |
| 5.3 FPE活塞环润滑摩擦特性分析 |
| 5.3.1 最小油膜厚度 |
| 5.3.2 摩擦力 |
| 5.3.3 摩擦损失功率 |
| 5.4 FPE活塞环结构参数影响分析 |
| 5.4.1 活塞环桶面高度 |
| 5.4.2 活塞环桶面偏移 |
| 5.4.3 活塞环轴向高度 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 FPE活塞应力与变形特性研究 |
| 6.1 FPE活塞结构有限元计算模型 |
| 6.1.1 结构应力变形有限元计算理论基础 |
| 6.1.2 FPE活塞结构与网格划分 |
| 6.1.3 载荷及边界条件施加 |
| 6.2 FPE活塞应力仿真分析 |
| 6.2.1 热载荷作用下活塞应力 |
| 6.2.2 机械载荷作用下活塞应力 |
| 6.2.3 热机载荷共同作用下活塞应力 |
| 6.3 FPE活塞变形仿真分析 |
| 6.3.1 热载荷作用下活塞变形 |
| 6.3.2 机械载荷作用下活塞变形 |
| 6.3.3 热机载荷共同作用下活塞变形 |
| 6.3.4 活塞径向变形 |
| 6.4 运行工况对FPE活塞应力变形的影响 |
| 6.4.1 负荷对FPE活塞应力与变形的影响 |
| 6.4.2 运行频率对FPE活塞应力与变形的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 1.全文总结 |
| 2.论文创新点 |
| 3.展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）点燃式自由活塞内燃发电机起动与工作过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 自由活塞内燃发电机研究现状 |
| 1.2.1 不同燃料及燃烧模式下运行机理研究 |
| 1.2.2 不同结构下起动及工作过程控制策略研究 |
| 1.2.3 原理样机参数匹配设计研究 |
| 1.3 当前研究面临的主要问题 |
| 1.4 研究内容及研究意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 第2章 FPEG系统功率匹配设计及原理样机搭建 |
| 2.1 样机总体方案设计 |
| 2.2 发动机选型与匹配设计 |
| 2.2.1 点燃式自由活塞发动机 |
| 2.2.2 空气供给系统匹配计算 |
| 2.2.3 电子点火系统设计与优化 |
| 2.2.4 燃油供给系统设计与优化 |
| 2.3 直线电机及驱动器选型计算方法 |
| 2.3.1 电机结构形式 |
| 2.3.2 电机性能指标 |
| 2.4 FPEG原理样机控制策略 |
| 2.4.1 发动机冷起动过程控制策略 |
| 2.4.2 发动机稳定工作过程控制策略 |
| 2.4.3 集成控制策略 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 FPEG发动机冷起动过程运行机理研究 |
| 3.1 FPEG发动机冷起动过程数值模型 |
| 3.1.1 动力学模型 |
| 3.1.2 热力学模型 |
| 3.1.3 Simulink仿真模型 |
| 3.2 实验测试结果及模型校验 |
| 3.2.1 发动机冷起动过程软硬件实现 |
| 3.2.2 实验测试结果 |
| 3.2.3 冷起动过程数值模型校验 |
| 3.3 开环与闭环控制策略仿真结果及分析 |
| 3.3.1 开环控制策略仿真结果分析 |
| 3.3.2 闭环控制策略仿真结果分析 |
| 3.3.3 不同起动策略优缺点比较与分析 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 FPEG发动机冷起动过程运行特性分析 |
| 4.1 发动机冷起动过程运行特性 |
| 4.1.1 峰值缸压变化研究 |
| 4.1.2 位移及速度变化研究 |
| 4.1.3 左右两侧发动机运行特性分析 |
| 4.2 起动过程时长分析 |
| 4.3 起动过程能量消耗分析 |
| 4.4 发动机冷起动过程对燃烧发电过程的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 FPEG稳定工作过程仿真研究及参数分析 |
| 5.1 稳定工作过程数值模型 |
| 5.1.1 数值模型框架结构 |
| 5.1.2 活塞动力学模型 |
| 5.1.3 发动机缸内热力学模型 |
| 5.1.4 直线发电机模型 |
| 5.1.5 小节 |
| 5.2 仿真结果分析 |
| 5.2.1 数值模型校验 |
| 5.2.2 FPEG输出功率范围研究 |
| 5.2.3 FPEG工作特性分析 |
| 5.3 系统运行影响参数分析 |
| 5.3.1 发动机设计参数 |
| 5.3.2 发动机运行条件 |
| 5.3.3 燃烧过程参数 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 FPEG原理样机实验研究 |
| 6.1 FPEG原理样机测试系统 |
| 6.2 FPEG发动机冷起动过程实验研究 |
| 6.2.1 低推力下系统工作特性研究 |
| 6.2.2 125N推力下系统运行特性分析 |
| 6.2.3 不同电机推力下系统工作特性变化趋势 |
| 6.3 FPEG电机拖动着火过程实验研究 |
| 6.3.1 发动机工作特性分析 |
| 6.3.2 活塞动力学特性研究 |
| 6.3.3 发动机失火分析 |
| 6.3.4 直线电机工作模式转换分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 FPEG结构参数解耦分析 |
| 7.1 系统动力学简化模型分析研究 |
| 7.1.1 动力学简化模型数学描述 |
| 7.1.2 动力学简化模型校验分析 |
| 7.1.3 结构参数灵敏度分析 |
| 7.2 动力学简化模型仿真结果与分析 |
| 7.2.1 设计参数对活塞动力学影响规律 |
| 7.2.2 设计参数对发动机运行频率影响规律 |
| 7.2.3 设计参数对系统输出电功率影响规律 |
| 7.3 本章小结 |
| 结论 |
| 1.全文总结 |
| 2.本文创新点 |
| 3.工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）直喷汽油机过渡工况空燃比控制（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.1.1 能源与环境的时代背景 |
| 1.1.2 发动机直喷技术背景 |
| 1.1.3 空燃比与发动机性能的关系 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 汽油机空燃比控制研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 汽油机过渡工况空燃比控制算法 |
| 2.1 基于PID的空燃比控制 |
| 2.2 基于PIDNN的空燃比控制 |
| 2.2.1 PIDNN控制系统工作原理 |
| 2.2.2 PIDNN辨识器学习算法 |
| 2.2.3 PIDNN控制器学习算法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 空燃比控制建模与联合仿真 |
| 3.1 直喷发动机建模 |
| 3.2 基于Simulink框图的辨识器与控制器建模 |
| 3.2.1 PIDNN辨识仿真 |
| 3.2.2 转速对PIDNN控制影响 |
| 3.2.3 节气门开度变化速率对加速工况PIDNN控制影响 |
| 3.2.4 节气门开度变化速率对减速工况PIDNN控制影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 空燃比控制模块软硬件设计 |
| 4.1 空燃比控制模块硬件设计 |
| 4.1.1 微处理器的硬件资源配置 |
| 4.1.2 传感器输入信号通道设计 |
| 4.1.3 通信接口 |
| 4.1.4 后向输出通道设计 |
| 4.2 空燃比控制模块软件设计 |
| 4.2.1 ECU软件设计 |
| 4.2.2 上位机软件设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 直喷汽油机的试验研究 |
| 5.1 低压空气辅助单缸直喷发动机系统 |
| 5.1.1 单缸试验发动机 |
| 5.1.2 低压空气辅助喷射系统 |
| 5.1.3 台架系统 |
| 5.2 发动机空燃比控制试验研究与分析 |
| 5.2.1 转速对PIDNN控制影响 |
| 5.2.2 加速工况试验研究 |
| 5.2.3 减速工况试验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 全文总结与工作展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）基于平台的汽油机加速瞬态工况瞬态油门控制技术研究（论文提纲范文）
| 1 加速瞬态油门控制器总体方案 |
| 1.1 ECU电子控制系统 |
| 1.2 步进电机与驱动器 |
| 1.3 传动机构 |
| 2 油门控制算法的建模 |
| 2.1 油门控制算法的模型 |
| 2.2 智能PID控制和模型 |
| 3 系统开发平台与ECU通信连接 |
| 3.1 系统开发平台 |
| 3.2 ECU通信连接 |
| 3.3 代码生成及刷写 |
| 4 标定检验 |
| 4.1 油门位置传感器标定 |
| 4.2 加速瞬态油门控制器精度检测 |
| 5 结语 |
（5）关于汽油机瞬态排放的理论分析（论文提纲范文）
| 一、概述 |
| 二、汽油机瞬态排放检测技术的现状 |
| 三、汽油机瞬态排放的控制 |
| 四、总结 |
（6）基于MotoTron平台的汽油机瞬态油门控制器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 汽油机瞬态工况与 MotoTron 平台 |
| 2.1 典型瞬态工况 |
| 2.2 汽油机在瞬态工况下工作过程的特点 |
| 2.3 MotoTron 平台的介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 汽油机瞬态油门控制器的开发 |
| 3.1 开发目的及总体方案 |
| 3.2 瞬态油门控制器硬件设备的构建 |
| 3.2.1 ECU |
| 3.2.2 步进电机及驱动器 |
| 3.2.3 传动机构 |
| 3.3 油门控制算法的建模 |
| 3.3.1 油门控制算法的模型 |
| 3.3.2 智能 PID 控制及其模型 |
| 3.4 MotoTron 系统开发平台的建立 |
| 3.4.1 MotoTron 的软件开发平台 |
| 3.4.2 MotoTron 系统的开发 |
| 3.5 ECU 的通信连接和模型的刷写 |
| 3.6 油门位置传感器的标定试验 |
| 3.7 瞬态油门控制器的精度检测 |
| 3.7.1 精度检测的方法 |
| 3.7.2 检测的过程和结果分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 瞬态油门控制器在瞬态燃烧实验中的应用 |
| 4.1 实验台架的总体布置 |
| 4.2 实验设备与仪器介绍 |
| 4.3 实验结果及其分析 |
| 4.3.1 瞬态示功图与曲轴转角变化关系图 |
| 4.3.2 最大燃烧压力随转速的变化 |
| 全文结论与研究展望 |
| 全文结论 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（7）小型电喷汽油机集成式ECU的开发及其仿真系统的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 电控燃油喷射技术 |
| 1.1.2 增压技术 |
| 1.1.3 可变气门技术 |
| 1.1.4 汽油机缸内直喷技术 |
| 1.2 汽油机尾气的危害及其排放法规 |
| 1.2.1 汽油机尾气的生成机理及其危害 |
| 1.2.2 摩托车排放法规的发展 |
| 1.3 摩托车电喷系统介绍 |
| 1.3.1 电喷系统的组成及原理 |
| 1.3.2 电喷系统的主要功能 |
| 1.3.3 摩托车电喷系统的开发流程 |
| 1.3.4 电喷系统的匹配标定 |
| 1.3.5 发展电喷摩托车的优势 |
| 1.4 电喷摩托车的国内外研究动态 |
| 1.5 本课题意义和主要研究内容 |
| 1.5.1 本课题意义 |
| 1.5.2 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 电喷摩托车集成式ECU 的硬件开发 |
| 2.1 确定设计任务 |
| 2.2 ECU硬件设计 |
| 2.2.1 元器件选择 |
| 2.2.2 电路匹配计算及实验 |
| 2.2.3 ECU的电磁兼容与可靠性设计 |
| 2.3 节气门体改进 |
| 2.3.1 节气门体改进方法 |
| 2.3.2 节气门体与ECU集成 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 电喷发动机变速标定程控执行机构的设计 |
| 3.1 变速标定程控执行机构的硬件设计 |
| 3.1.1 电机的选型 |
| 3.1.2 传动系统的设计 |
| 3.1.3 整体系统的设计 |
| 3.2 变速标定程控执行机构的软件设计 |
| 3.2.1 LabVIEW软件平台 |
| 3.2.2 控制软件功能介绍 |
| 3.3 变速标定程控执行机构的试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 小型电喷汽油机ECU 硬件在环仿真系统的研究 |
| 4.1 硬件在环仿真系统构架 |
| 4.2 硬件在环仿真系统的功能与硬件设计 |
| 4.2.1 仿真ECU的功能 |
| 4.2.2 CPU的选择 |
| 4.2.3 I/O接口电路的设计 |
| 4.2.4 模拟信号输出电路的设计 |
| 4.2.5 CAN通信模块的设计 |
| 4.2.6 OCDS电路设计 |
| 4.2.7 其他外围电路设计 |
| 4.3 硬件在环仿真系统软件及控制界面设计 |
| 4.3.1 初始化模块 |
| 4.3.2 通信模块 |
| 4.3.3 开关信号处理模块 |
| 4.3.4 脉冲信号产生模块 |
| 4.3.5 脉冲信号采集模块 |
| 4.3.6 控制界面设计 |
| 4.4 电喷发动机仿真模型设计 |
| 4.5 仿真结果与试验研究 |
| 4.5.1 OCDS及通讯调试 |
| 4.5.2 开关量信号的仿真 |
| 4.5.3 脉冲信号输出的仿真 |
| 4.5.4 脉冲信号捕捉试验 |
| 4.5.5 仿真系统整体试验研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 全文总结及工作展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）基于Shannon的汽油机瞬态排放检测工况设定（论文提纲范文）
| 1 符号时间序列及其Shannon熵 |
| 2 计算符号时间序列Shannon值和高阶矩的MATLAB程序 |
| 3 汽油机台架实验方案的设计 |
| 4 汽油机瞬态排放间接检测的实践 |
| 4.1 研制节气门瞬态控制器 |
| 4.2 通过实验获得五组分排放分析仪瞬态检测性能 |
| 4.3 实验方法的选定 |
| 5 汽油机瞬态排放检测工况的确定 |
| 6 小结 |
（9）瞬态油门控制器的开发与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究及应用现状 |
| 1.3 本文的主要任务 |
| 第二章 汽油机瞬态工况 |
| 2.1 瞬态工况的概念 |
| 2.2 典型瞬态工况 |
| 2.3 瞬态工况下汽车发动机工作过程的特点 |
| 第三章 瞬态油门控制器的开发 |
| 3.1 开发目的及总体方案 |
| 3.1.1 开发目的 |
| 3.1.2 性能要求 |
| 3.1.3 方案选择 |
| 3.1.4 控制系统总体方案 |
| 3.2 硬件组成及设计 |
| 3.2.1 单片机系统 |
| 3.2.2 步进电机及驱动器 |
| 3.2.3 传动机构 |
| 3.3 硬件电路设计 |
| 3.3.1 起振电路 |
| 3.3.2 复位电路 |
| 3.3.3 步进电机驱动电路 |
| 3.3.4 显示电路 |
| 3.4 油门控制算法 |
| 3.5 软件程序设计 |
| 3.5.1 软件设计的思想和原则 |
| 3.5.2 程序流程设计 |
| 3.5.3 程序设计 |
| 3.6 精度检测 |
| 3.6.1 检测方案 |
| 3.6.2 检测过程与图形分析 |
| 第四章 瞬态油门控制器在瞬态燃烧实验中的应用 |
| 4.1 实验装置 |
| 4.1.1 Santana 2000 AJR 型燃油喷射汽油发动机 |
| 4.1.2 燃烧分析仪 |
| 4.1.3 压力传感器 |
| 4.1.4 曲轴转角传感器 |
| 4.2 发动机参数调整设备 |
| 4.2.1 瞬态油门控制器 |
| 4.2.2 电涡流测功机及控制台 |
| 4.3 实验准备与组织 |
| 4.3.1 活塞上止点动态位置校核 |
| 4.3.2 压力传感器的标定 |
| 4.3.3 缸压信号的零点修正 |
| 4.3.4 实验组织方案选取 |
| 4.4 数据采集、保存和图形显示 |
| 4.4.1 气缸内压力信号的采集 |
| 4.4.2 发动机瞬态转速的测定 |
| 4.4.3 图形的生成、保存和再现 |
| 4.4.4 图形的显示 |
| 4.5 实验结果与分析 |
| 4.5.1 循环数与转速的变化关系 |
| 4.5.2 瞬态示功图与压力升高率和曲轴变化关系图 |
| 4.5.3 最大燃烧压力随转速的变化 |
| 4.5.4 最大燃烧压力对应的曲轴转角随转速的变化 |
| 4.5.5 平均指示压力和平均有效压力随转速的变化 |
| 4.5.6 放热和累积放热过程 |
| 4.5.7 燃烧过程分析 |
| 结论与展望 |
| 1 研究结论 |
| 2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A |
四、基于运动控制卡的汽油机节气门瞬态控制器（论文参考文献）
- [1]自由活塞发动机结构关键热-机特性研究[D]. 李延骁. 北京理工大学, 2018(06)
- [2]点燃式自由活塞内燃发电机起动与工作过程研究[D]. 贾博儒. 北京理工大学, 2017(03)
- [3]直喷汽油机过渡工况空燃比控制[D]. 胡东宁. 天津大学, 2014(03)
- [4]基于平台的汽油机加速瞬态工况瞬态油门控制技术研究[J]. 胡忠录,李岳林,董世涛. 公路与汽运, 2013(05)
- [5]关于汽油机瞬态排放的理论分析[J]. 赵晗,王丹丹. 才智, 2013(18)
- [6]基于MotoTron平台的汽油机瞬态油门控制器研究[D]. 董世涛. 长沙理工大学, 2013(01)
- [7]小型电喷汽油机集成式ECU的开发及其仿真系统的研究[D]. 韩吉锋. 天津大学, 2010(02)
- [8]基于Shannon的汽油机瞬态排放检测工况设定[J]. 王爱国. 安徽科技学院学报, 2010(02)
- [9]瞬态油门控制器的开发与应用研究[D]. 汤彬. 长沙理工大学, 2009(12)
- [10]基于单片机的发动机油门瞬态控制器[J]. 周永军. 微计算机信息, 2008(23)