壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)主要技術(shù)研究與仿真

【摘要】：石油資源危機(jī)和日益惡化的環(huán)境狀況迫切要求對(duì)現(xiàn)有車用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造,以便能夠使用替代燃料,并降低其廢氣排放。因此研究代用燃料發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)展清潔汽車已成為不可阻擋的潮流,天然氣作為替代柴油和汽油的一種理想清潔燃料在國內(nèi)外受到廣泛關(guān)注,天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)也以其良好的低排放性能和經(jīng)濟(jì)性能而具有廣泛的應(yīng)用前景。對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)稀薄燃燒技術(shù)的研究是發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向,開發(fā)高性能的電控系統(tǒng)已成為天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的研究熱點(diǎn)。我國已正式啟動(dòng)空氣凈化工程——清潔汽車行動(dòng),為了推動(dòng)我國天然氣汽車技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)國產(chǎn)化,本文以壓縮天然氣(Compressed Natural Gas)發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,以提高天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)排放性能和動(dòng)力性能為主要目標(biāo),開展CNG發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)電子控制系統(tǒng)的理論和實(shí)踐研究,具有非常重要意義。 論文通過深入分析天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀,在汽油機(jī)宗申YH465QE1四缸發(fā)動(dòng)機(jī)改裝為單一燃料CNG發(fā)動(dòng)機(jī),設(shè)計(jì)了電控順序多點(diǎn)噴射壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案。并在此基礎(chǔ)上對(duì)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行了深入的探討。 由于點(diǎn)火提前角和空燃比與發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放性能密切相關(guān),因此很有必要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火提前角和空燃比控制策略進(jìn)行研究。傳統(tǒng)的控制方法為MAP查詢控制法來控制相關(guān)的控制量,例如點(diǎn)火提前角和噴氣脈寬等。由于查詢插值存在著誤差,其控制精度必然受到影響。本論文對(duì)采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的MAP查詢法的可行性和可靠性進(jìn)行了深入的分析研究,并運(yùn)用MATLAB程序?qū)υ撋窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了特點(diǎn)分析和誤差分析。 論文中把模糊控制理論應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速控制,并結(jié)合模糊控制的快速性和PID控制的精確性,采用模糊控制和PID控制相結(jié)合的方法——模糊PID控制,在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境下建立了發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速模糊控制系統(tǒng)模型,對(duì)該模型進(jìn)行了跟蹤特性和抗干擾特性的仿真研究。仿真結(jié)果表明采用該方法后系統(tǒng)的怠速控制精度和速度大為提高,且具有較強(qiáng)的抗干擾性。 【關(guān)鍵詞】：壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 點(diǎn)火提前角 模糊控制
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：U464
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 引言11-12
• 1.2 CNG作為內(nèi)燃機(jī)燃料的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)12-13
• 1.3 國內(nèi)外天然氣汽車的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.4 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及趨勢14
• 1.5 論文主要研究內(nèi)容14-17
• 第2章 CNG發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)及方案設(shè)計(jì)17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 CNG發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的構(gòu)成17-21
• 2.2.1 CNG發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給系統(tǒng)組成及特點(diǎn)17-19
• 2.2.2 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)種類及特點(diǎn)19-20
• 2.2.3 CNG發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火順序及點(diǎn)火能量控制20-21
• 2.3 YH465QE1型電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的改造方案設(shè)計(jì)21-24
• 2.3.1 原機(jī)介紹21
• 2.3.2 燃料供給系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)21-23
• 2.3.3 順序多點(diǎn)噴射壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)總體設(shè)計(jì)23-24
• 2.4 CNG發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的控制策略24-26
• 2.4.1 空燃比的控制策略25
• 2.4.2 點(diǎn)火控制策略25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 CNG發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火和噴氣量的控制27-51
• 3.1 引言27
• 3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論27-38
• 3.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念28-30
• 3.2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)30-31
• 3.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方式31-33
• 3.2.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)33-38
• 3.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)火和噴氣控制系統(tǒng)研究38-44
• 3.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)38-40
• 3.3.2 數(shù)據(jù)樣本集的選取40-42
• 3.3.3 輸入輸出數(shù)據(jù)的尺度變化及預(yù)處理42-44
• 3.4 基于MATLAB的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練及仿真44-49
• 3.4.1 BP網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法的選擇45
• 3.4.2 程序的編制及訓(xùn)練仿真45-46
• 3.4.3 仿真結(jié)果及分析46-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第4章 CNG發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制51-75
• 4.1 模糊控制理論51-57
• 4.1.1 模糊控制系統(tǒng)的基本原理52-57
• 4.2 CNG怠速狀態(tài)模糊控制模型57-65
• 4.2.1 CNG發(fā)動(dòng)機(jī)怠速控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型58-59
• 4.2.2 怠速模糊控制器的設(shè)計(jì)59-65
• 4.2.3 求模糊控制表65
• 4.3 基于MATLAB SIMUlink的動(dòng)態(tài)仿真65-73
• 4.3.1 怠速模糊控制系統(tǒng)的仿真模型67-70
• 4.3.2 仿真結(jié)果及分析70-73
• 4.4 本章小結(jié)73-75
• 第5章 結(jié)論與展望75-77
• 5.1 結(jié)論75-76
• 5.2 展望76-77
• 附錄77-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 致謝89

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Matlab軟件中的Fuzzy Logic工具箱在模糊控制系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用    劉革輝,單杰峰,鄭楚光

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微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用    余文明;

微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用    余文明

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一種帶有反饋隨動(dòng)機(jī)構(gòu)的霍爾位移傳感器研究    陳東軍

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關(guān)于對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法改進(jìn)的研究    李廣瓊,蔣加伏

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作方式選擇分析    呂劍飛,許忠厚,馬凡華

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4100增壓柴油機(jī)中冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究    張虹,馬朝臣

轎車發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況CO排放統(tǒng)計(jì)特征    徐安,蔣長安,趙長利,喬向明

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天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策    王云鵬,鹿應(yīng)榮,任有,賀敬凱

壓縮天然氣汽車的改裝技術(shù)    王云鵬,鹿應(yīng)榮,王羽,賀敬凱

汽油機(jī)電子控制單元怠速系統(tǒng)設(shè)計(jì)    原霞

小排量電噴發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況控制方法研究    趙瑋

美國能源部撥款用于天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)研究開發(fā)    程永陸

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)多點(diǎn)順序噴射技術(shù)的開發(fā)研究    劉興華,陳永義,李鐵栓

壓燃式天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀及展望    鄭清平,張惠明,張德福

1190NT天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能試驗(yàn)    趙紀(jì)君

2105型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)用汽化-混合器的模擬試驗(yàn)    胡九章

戴姆勒-克萊斯勒M906LAG天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)介紹    阿煒

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣門的研制    馮仁貴，李清觀，姚正剛

對(duì)裝有EGR的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)研究    馬艷明,許忠厚,馬凡華,呂劍飛

TMS320LF2407在天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用    方漢學(xué) ,胡桂苓 ,趙芳

使用天然氣 汽車少公害    劉春;

電控技術(shù)在天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用    滕勤;左承基;

鉆井平臺(tái)用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)    孫成香;李全武;鄭圣彬;孫樂美;李治朋;

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究與應(yīng)用    程鵬;

NQ140N單-CNG發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)與試驗(yàn)    李克新;

不同類型的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放特點(diǎn)    萇轉(zhuǎn);周斌;邵曉杰;于超;

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)    秦朝葵;劉雄;全惠君;譚建新;

NQ140N天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)    陳萬應(yīng);張浩;鄧杰;楊志勇;李克新;程輝;

應(yīng)用模糊物元理論建立天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)性能狀態(tài)評(píng)價(jià)模型    柳楠;崔厚璽;叢蕾;

恢復(fù)天然氣(CNG)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的分析研究    趙作志;

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重汽集團(tuán)研發(fā)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)    本報(bào)記者 鄭義

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)首次進(jìn)入863計(jì)劃    記者 王建梁

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)成新競爭點(diǎn)    關(guān)尚宇

大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)成功點(diǎn)火    過國忠 許武英

鉆井用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)獲突破    任繼凱　傅偉

濟(jì)柴研制鉆井用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)填補(bǔ)國內(nèi)空白    記者 任繼凱　通訊員 傅偉

現(xiàn)代重工研發(fā)成功天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)    廣言

錫柴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)再展“低碳”魅力    通訊員 陳燕　記者 嚴(yán)峻

我國功率最大天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)在錫柴成功點(diǎn)火    記者 過國忠　通訊員 許武英

大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)國際水平    柯吉

稀燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程研究和燃燒系統(tǒng)開發(fā)    焦運(yùn)景

高性能大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)開發(fā)研究    李樹生

滿足國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程的研究    司鵬鹍

燃燒邊界條件對(duì)車用重型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放的影響    余小草

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滿足國Ⅴ排放的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)    張坤鵬

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射系統(tǒng)的研究    范龍飛

大馬力天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程數(shù)值模擬及分析    李春節(jié)

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)稀薄燃燒試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬    吳家平

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)及配氣相位優(yōu)化研究    潘芝桂

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)研究與開發(fā)    趙海艷

大型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)數(shù)值模擬分析    熊長君

大缸徑天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒過程數(shù)值模擬研究    邢小偉

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)氣體噴射閉環(huán)控制技術(shù)研究    黃帥