发动机试验台测控系统研究

发动机试验台测控系统研究

论文摘要

本文对发动机试验台进行了测控方案研究及测控系统的软、硬件设计,并从仿真和试验两方面对系统的测控性能进行了验证。发动机是一个典型的多输入、多输出、非线性、时变的复杂系统,对其建模十分困难。因此在比较了模糊控制和PID控制后,结合二者优点,采用模糊-PID控制方法。系统根据测功机控制原理,结合模糊和PID控制理论,设计了模糊-PID控制器。系统采用Visual C++6.0为开发环境,利用面向对象的设计思想,开发了台架试验控制软件。软件具有发动机和测功机数据采集,测功机控制参数的计算和输出,数据处理等功能。在完成系统的软硬件设计后,对试验台进行了动力学分析,对发动机的转矩、转速、油门开度和测功机的励磁电流进行仿真研究,理论上论证此测控系统的可实现性。本文详细论述了微机控制发动机试验台架系统的软硬件设计。台架的开发是结合现有的PBD WC110电涡流测功机,针对汽车发动机运转工况而进行的。台架硬件以PC机为核心,配以外围接口电路,放大装置和传感器,构成闭环控制系统。主要完成发动机的转矩、转速的控制以及发动机温度等参数的采集和处理。经过实际运行试验,证实其方法具有良好的动态和稳态性能。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1、绪论
  • 1.1 论文选题的意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 本论文研究的目的和意义
  • 1.4 本论文主要研究的内容
  • 2、模糊控制算法
  • 2.1 控制器的原理与结构
  • 2.2 模糊控制器设计
  • 2.3 模糊-PID 控制器的仿真
  • 3、试验台测控系统模型
  • 3.1 数据采集及控制模块
  • 3.2 控制查询表模块
  • 3.3 试验台动力学模型
  • 3.4 开发软件的应用及程序的编写
  • 4、试验台测控系统动态仿真
  • 4.1 综合测控动态仿真
  • 4.2 阶跃信号输入动态响应曲线
  • 4.3 仿真测试结果
  • 5、测控系统总体设计及试验分析
  • 5.1 发动机试验台架测试系统主要功能和测试项目
  • 5.2 发动机试验台装置
  • 5.3 试验台测控系统结构组成
  • 5.4 计算机接口卡的选用
  • 5.5 电路设计
  • 5.6 转速的测量
  • 5.7 转矩的测量
  • 5.8 试验、结果及分析
  • 6、结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士期间发表的论文
  • 相关论文文献

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