车用空压机性能试验装置的研制

论文摘要

车用空压机是汽车制动系统的核心部件,其质量直接影响着汽车的安全性能。本文根据东风泵业有限公司提出的车用空压机性能试验装置的技术要求,对车用空压机性能试验装置进行了设计与研制。该试验装置的成功研制,解决了康明斯及雷诺二种车型的车用空压机性能试验自动化检测的难题。针对车用空压机性能试验装置的要求,对车用空压机性能试验装置进行了总体设计,根据压缩空气的特性及车用空压机的特点,对该装置关键部件进行了选型和研制。根据该性能试验装置控制系统的要求,对该装置进行了总体控制系统的设计,针对被控量的特性和实际运行情况,利用飞升曲线法得出各个控制子系统的模型算式,及模型参数。本文在获得了各控制对象的特性参数和PID参数后,从控制理论上对排气压力、吸气压力、冷却水温度和润滑油温度控制系统的性能进行了分析。分析中综合运用了时域分析法。在整定后的PID参数并不能得到满意的自动控制性能的情况下,利用MATLAH仿真软件的功能,对PID参数进一步整定进行了充分的研究。经过测试及数据分析,本文所研制的试验装置达到国内同类产品的先进水平,通过与国家中心的试验数据比对,数据的偏差远小于该试验方法所允许的理论偏差;并且该装置在国内汽车零部件生产行业已经推广应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图清单
• 附表清单
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 研究现状的综述
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 车用空气压缩机性能试验方法和试验装置的设计
• 2.1 概述
• 2.2 一般通用空气压缩机性能试验方法
• 2.3 汽车用空气压缩机性能试验装置总体设计
• 2.3.1 试验装置的总体结构
• 2.3.2 电机拖动机构设计
• 2.3.3 油润滑循环系统
• 2.3.4 水冷却循环系统
• 2.3.5 测控系统设计
• 2.3.6 工作原理
• 2.4 关键部件的选型
• 2.4.1 拖动系统的选型
• 2.4.2 调节控制器与调节阀的选型
• 2.4.3 采集系统及控制器的选型
• 2.5 测控系统的软件选用
• 2.5.1 基于STEP7-4.0编程软件的应用
• 2.5.2 基于KingVieW组态软件的监控软件的应用
• 2.5.3 基于VB的测试软件的应用
• 2.6 本章小结
• 第三章 汽车用空气压缩机性能测控系统的总体设计
• 3.1 概述
• 3.2 车用空压机性能测控系统的总体方案
• 3.3 水温、油温控制系统的设计
• 3.4 排气压力调节控制系统的设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 汽车用空气压缩机控制系统的建模
• 4.1 概述
• 4.2 车用空气压缩机性能参数的自动控制系的组成及特点
• 4.2.1 性能参数的自动控制系统的组成
• 4.3 性能参数自动控制系统的数学模型
• 4.3.1 时域分析法
• 4.3.2 频域分析法
• 4.4 PID控制概述
• 4.4.1 线型系统的基本规律
• 4.4.2 PD控制规律
• 4.4.3 主要性能参数控制系统数学模型
• 4.5 本章小节
• 第五章 控制对象特性的测量
• 5.1 概述
• 5.1.1 排气压力控制模型参数测量
• 5.1.2 吸气压力控制模型参数测量
• 5.1.3 循环冷却水及润滑油温度控制模型的参数测定
• 5.2 各性能参数控制系统PID参数的整定
• 5.2.1 临界比例试验方法
• 5.2.2 飞升曲线法参数整定公式的理论解释
• 5.2.3 排气压力控制系统的PID参数整定
• 5.2.4 吸气压力控制系统的PID参数整定
• 5.2.5 油、水温度控制系统的PID参数整定
• 5.3 控制系统的性能分析
• 5.3.1 排气压力控制系统的性能分析
• 5.3.2 吸气压力控制系统的性能分析
• 5.4 控制系统的性能的该进
• 5.4.1 排气压力控制性能的改进
• 5.4.2 吸气压力控制性能的改进
• 5.5 本章小结
• 第六章 工作总结及展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历
• 攻读硕士学位期间发表论文
• 读研期间参与科研项目