(3)改进常规内燃机技术。在常规的汽车配气机构中,气门正时与曲轴的固定同步对转矩、燃油效率和废气排放产生不良的折衷[3]。为了克服这些限制,提供可变气门正时的各种设计应运而生。
在常规发动机中,凸轮驱动可变配气机构能够实时连续地调整进气门、排气门的开启和关闭时刻、气门升程以及它的运动规律,但是调节过程在一定程度上依旧受到凸轮型线的限制。应用电磁驱动配气机构代替凸轮驱动配气机构,一方面能够使得各工况达到最佳性能,另外还能够调节发动机的负荷,进而取消节气门,减少泵气损失,使得发动机的动力性、燃油经济性得到显著提高,另一方面减少污染物的排放。
由此可见,为减缓能源消耗以及环境污染,适应时代潮流,电磁驱动配气机构在汽车的发展中存在很大的研究前景。为了测试电磁气门直线运动对象带载状态下的静态和动态性能,节约研究成本和周期,采用直线负载模拟器。在半实物的试验条件下来模拟直线运动承载对象带载时所要求的负载力特性。为了加强系统机构在实际运行中的稳定性与可靠性,通过负载模拟器的负载力模拟,能够将全实物试验转化为半实物的试验,实现缩小研制周期,减少成本,提高可靠性和成功率的目的。
基于这样的研究背景,本文提出了一种电磁气门负载模拟控制技术,它可以有效的提高发动机的经济性、动力性,并且满足一定的环境保护要求,及时应对国家相关的法律法规,使得汽车排放达到一定的标准;应用广泛,是可变气门研究的主要方向,具有重要的研究意义和使用前景。
1。2 研究现状
1。3 全文的结构
本文在理解直线负载模拟器技术的基础之上,对电磁直线负载模拟器的控制系统进行探讨,详细的介绍了控制方案分析、控制系统的仿真与软硬件设计、对控制系统的加载力进行控制、搭建实验台架并进行试验研究等方面。各章节的安排如下:来~自,优^尔-论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-
第一章,分析电磁可变气门的研究背景与研究现状,概括总结电磁气门控制技术和直线负载模拟技术的分类,总结各个控制技术的优劣。
第二章,论述直线负载模拟器的方案设计。对直线负载模拟器进行分类研究,结合系统要求选用电磁直线负载模拟器,并分析它的结构与工作原理。
第三章,论述直线负载模拟器的系统模型。在直线负载模拟器方案设计的基础之上,通过机械、电路、磁路三个子系统建立系统方程,根据系统方程建立基于Matlab/Simulink的系统仿真模型。
第四章,研究动力学系统的控制策略。选用PID控制技术控制系统的加载力。分别在三个情况下对系统模型进行仿真分析,观察位移曲线对控制系统的影响。
第五章,分析直线负载模拟器硬件部分的设计。使用TMS320F2812 DSP核心开发板,设计选用电流、位移、力传感器,对电路的电源模块以及功率驱动等模块进行设计,完成硬件电路的设计与制作。
第六章,设计直线负载模拟器的软件控制部分。分别编写A/D转换、变量的定标、数据的接收与发送、与上位机的通信、加载力的PID控制等方面的程序,完成控制系统的软件设计。
,进行控制系统的试验。在设计好的软硬件的基础之上,完成实验台架的搭建,并对控制系统进行试验研究,验证电磁直线负载模拟器控制系统设计的合理性。