电控单体泵燃油喷射系统仿真与模糊控制策略研究

摘要

柴油机电控技术是当今柴油机更新换代的必然趋势，而电控喷射控制系统作为柴油机的核心，已成为行业内竞相研发的重要技术。目前，国外柴油机已广泛采用电子控制式的燃油喷射系统，但我国在柴油机电控燃油喷射控制技术研究方面起步晚，水平低。因此，研究世界先进技术，开发适合中国国情、具备高技术起点的电控燃油喷射控制系统，是当今我国柴油机行业面临的首要任务。
　　 柴油机燃油喷射系统主要由供油泵、高压油管、喷油器、高速电磁阀等组成，各结构工作参数的互相匹配，是满足柴油机动力、经济、排放等性能的保证。模糊控制是一种模仿人思维推理方法的智能控制策略，适用于电控燃油喷射系统的控制。
　　 本文通过研究分析了电控单体泵供油泵凸轮的动态特性;借助Hydsim仿真软件创建模型并对电控单体泵燃油喷射系统进行研究分析;在Matlab/Simulink环境中采取模糊控制策略，实现多体模型和模糊控制策略的联合控制。通过对电控燃油喷射系统综合分析得出的参数和结论，为电控单体泵燃油系统的优化设计和传统柴油机燃油喷射系统的改进提供了理论和技术支持，同时也证明了采取联合仿真方法的准确性和可行性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 电控燃油喷射系统的国内外研究现状

1．2．1 电控燃油喷射系统的的发展与国外研究现状

1．2．2 电控单体泵燃油喷射系统的国内研究现状

1．3 电控单体泵燃油喷射系统综述

1．3．1 电控单体泵燃油喷射系统的结构

1．3．2 电控单体泵燃油喷射系统的工作原理

1．3．3 燃油喷射系统的基本要求

1．4 小结

第2章 电控燃油喷射系统模型

2．1 供油凸轮的动态响应分析

2．1．1 供油凸轮机构的动态设计

2．1．2 供油凸轮及其从动件系统的动力学模型

2．1．3 工作端动态响应分析

2．2 电控燃油喷射系统模型

2．2．1 Hydsim软件简介

2．2．2 系统的Hydsim模型

2．3 系统整体仿真的实现

2．3．1 简化仿真模型

2．3．2 选择仿真模型的单元

2．4 高速电磁阀的仿真分析及其模型的建立

2．4．1 工作原理

2．4．2 运动特性

2．4．3 阀芯材质的选择

2．4．4 数学模型的创建

2．4．5 高速电磁阀仿真模型的创建

2．4．6 电磁阀动态响应特性分析

2．5 小结

第3章 电控单体泵燃油喷射系统的模糊控制策略研究

3．1 模糊控制简介

3．1．1 模糊控制的基本思想

3．1．2 模糊控制器的基本结构

3．2 设计模糊控制器模型的步骤

3．2．1 确定输入输出变量

3．2．2 模糊控制规则

3．2．3 模糊化和清晰化处理

3．2．4 量化因子和比例因子

3．2．5 模糊控制的软件实现

3．3 燃油温度对燃油喷射的影响

3．3．1 燃油温度与燃油物理特性的关系

3．3．2 燃油温度对燃油喷射的主要影响

3．4 模糊控制系统建模

3．4．1 选择模糊控制器模型

3．4．2 选择输入输出变量及其模糊化

3．4．3 模糊控制规则

3．4．4 采用MAX—MIN方法，求出输出控制量U

3．4．5 燃油喷射系统模糊控制器

3．5 小结

第4章 电控燃油喷射系统仿真

4．1 模型简化

4．2 初步仿真计算结果

4．3 燃油喷射系统的模糊控制仿真

4．4 小结

结论

参考文献

致谢

附录

附录1 供油凸轮动态分析的MATLAB程序

附录2 燃油喷射系统仿真模型参数

作者简介

攻读硕士期间发表的学术论文和参加科研情况