论文摘要
全球性的能源危机以及严重的环境污染,各个国家对柴油机这一主要动力装置的燃油经济性以及排放性能都提出了更高的要求。采用柴油机电子控制技术成为当前改善柴油机性能的重要手段。对于柴油机电子控制系统的开发,主要涉及柴油机控制策略的制定、控制系统软硬件的设计、仿真开发平台的设计以及标定技术的开发。内燃机车在铁路运输中占据着十分重要的地位,根据目前国内机车柴油机运用现状,本文以东风4型内燃机车16V240ZJA型柴油机的电控系统开发为研究目标。将硬件在环仿真技术应用到机车柴油机电控开发,对其中的关键的技术问题进行研究。本文主要从以下几方面展开研究：1.借助Matlab的xPC Target工具搭建柴油机仿真模型实时运行平台。主要进行了平台硬件系统的搭建、实时系统启动盘的制作以及PCI1712板卡接口驱动程序的开发。2.为了加快系统开发过程,研究并实现Simulink模型自动生成XC164CS单片机支持的程序代码。3.控制系统扩展功能的实现。设计FPGA硬件电路,对单片机资源进行扩展,实现多缸柴油机单体泵电磁阀控制的功能。4.电控单体泵电磁阀驱动电路的设计。根据单体泵电磁阀工作时的特点与性能要求,得出合理的电磁阀控制方式,并设计电磁阀驱动电路。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 选题背景和意义1.2 仿真开发平台的应用现状分析1.3 机车柴油机电控系统分析1.3.1 机车柴油机牵引特性分析1.3.2 机车柴油机电控系统1.4 本文的主要工作第2章 基于xPC Target的实时仿真平台开发2.1 构建xPC Target实时平台2.1.1 xPC Target实时平台介绍2.1.2 目标机启动盘制作2.1.3 宿主机与目标机的通信2.1.4 模型运行实时性2.2 基于xPC Target的采集卡驱动程序开发2.2.1 S-function简介2.2.2 S-function驱动程序设计2.2.3 设备驱动模块创建及测试2.3 本章小结第3章 Simulink模型的自动程序代码生成3.1 代码自动生成的原理分析3.2 XC164CS处理器的自动代码生成3.2.1 目前存在的问题分析3.2.2 建立基于XC164CS的自动代码生成环境3.2.3 集成手写驱动代码3.2.4 模型下载功能实现3.3 本章小结第4章 基于FPGA的系统扩展实现4.1 FPGA系统设计概述4.2 系统整体功能定义4.3 系统模块划分与设计4.3.1 系统模块划分4.3.2 SPI接口设计4.3.3 数据分配器模块设计4.3.4 PWM控制单元设计4.3.5 PWM输出单元设计4.4 实验与结果4.5 本章小结第5章 电控单体泵电磁阀驱动电路设计5.1 电磁阀控制方式分析5.2 驱动电路设计5.3 本章小结第6章 总结与展望致谢参考文献攻读硕士学位期间所发表的论文
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