收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

双发动机动力系统的控制研究

潘松  
【摘要】: 多动力源动力装置不仅可以提高动力系统的动力性能,还增加了动力系统的可靠性,即其中一个动力源发生故障失去动力以后不致造成整个动力系统瘫痪,但是这却增加了动力系统的复杂程度,给动力系统的设计分析和控制研究带来了很大的难度。本文根据某国防创新项目要求,完成了某型双发动机动力装置的转速控制。该装置配备两台同型号的专用活塞式二冲程汽油发动机,在工作中需要对两台发动机的转速进行控制。 为了对双发动机动力系统进行理论研究,本文对发动机及动力传动系统进行了数学分析建模。根据双发动机系统的动力传递特性和负载特性,在理论分析和实验验证的基础上得到了动力系统的模型。针对所采用的二冲程活塞式发动机,采用系统辨识的方法建立了发动机扭矩模型,采用模块化的建模方法建立了各个模块的数学模型,并用仿真软件Matlab/Simulink进行了仿真模拟。 根据课题要求,该动力装置工作中要保持发动机转速恒定,要求控制器具有较强的鲁棒性。首先,设计了鲁棒PI控制算法,采用线性矩阵不等式的方法得到了使得闭环控制系统稳定的控制参数。然后,根据被控对象的特性,采用真值模型的方法构造了模糊T-S模型;基于模糊T-S模型,采用并行分配补偿策略设计了非线性鲁棒控制器,采用Lyapunov稳定性理论对闭环系统的控制稳定性进行了分析,得到了具有全局稳定性的状态反馈控制器。 针对双发动机动力系统研究了双动力控制策略,搭建了双动力半物理仿真平台。通过在半物理仿真平台上对几种控制策略的仿真,研究了适合于双发动机的控制策略,降低了实验成本,缩短了控制器的开发周期。 以嵌入式16位微控制器为核心,设计了数据采集和控制硬件电路,并且根据所研究的控制算法和控制策略完成了控制软件设计,实现了发动机的远程控制和测试。为实现发动机节气门的自动控制,在原发动机节气门的基础上设计了发动机节气门远程操纵系统,根据操纵系统的特性,采用自适应脉动PID控制算法设计了节气门控制器,实现了节气门的精确位置控制。基于Visual Studio /C++平台设计了地面实验监控系统,可以完成对实验数据的实时观测、保存及历史数据的回放。 为了验证所设计的控制算法和控制策略,采用所设计的发动机控制器,在实际动力装置上进行了闭环发动机控制实验。在实验中,在稳定工况和改变发动机的设定转速时,控制器可以控制发动机的转速误差在规定的范围内,改变动力装置的负载时,节气门在闭环控制下可以迅速响应,最终的控制结果达到了课题所提出的控制要求和目标。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 潘松;魏民祥;黄卫清;;基于模糊Takagi-Sugeno模型的发动机转速鲁棒控制[J];航空动力学报;2009年08期
2 王桂利;;船舶柴油发电机转速神经网络模型参考自适应控制[J];船电技术;2009年09期
3 赵磊;王哈力;何绪锋;周永勤;;基于单片机的交流伺服电机转速控制系统研究[J];现代电子技术;2009年16期
4 强明辉;孙树鑫;张晓森;;离心压缩机防喘振智能控制系统研究[J];电气自动化;2011年04期
5 王洪礼,张新生,刘勇,张安欣;磁浮轴承的控制和动态过程研究[J];机械工程学报;1994年06期
6 王泽九;发动机冷却风扇转速随冷却水温而变化的探讨及其经济效益[J];车用发动机;1993年05期
7 逄海萍;蒋家文;;无刷直流电动机最优积分滑模控制器设计[J];微电机;2009年11期
8 李笑;刘春虎;;土压平衡盾构土压平衡比控制的模拟试验研究[J];现代隧道技术;2011年04期
9 施德昌;直流伺服控制系统的转速控制[J];农业工程学报;1994年04期
10 葛召炎,肖雁鸿,孟志强,彭永进;汽车发动机转速的滑模变结构控制[J];汽车工程;2003年05期
11 施伟锋;;船舶柴油发电机转速人工神经网络控制[J];上海海事大学学报;2006年03期
12 张炳根;傅勤义;唐志林;;GT130架桥机失速保护系统的研制[J];中国设备工程;2007年05期
13 赵良梁;李慧敏;曾胜;康成良;;全自动平衡机转速控制与自动定位技术的研究[J];电机与控制应用;2007年07期
14 陆锐;王宝忠;徐荣青;;基于单片机的开关磁阻电机驱动系统设计[J];微计算机信息;2007年26期
15 薛劼;丁勇;;模糊控制算法在燃气轮机控制中的应用研究[J];燃气轮机技术;2009年01期
16 冯能莲;么居标;王绍林;周大森;俞黎明;胡志洁;;混合动力电动汽车APU转速模糊控制研究[J];北京工业大学学报;2010年11期
17 史敬灼;张慧敏;;行波超声波电机电压幅值—转速控制的辨识建模[J];微电机;2011年02期
18 刘述源;杨连琪;;样品管转速控制电路原理[J];青岛科技大学学报(自然科学版);1989年02期
19 宋受俊,张智慧;无刷直流电动机的变结构控制[J];中小型电机;2005年05期
20 沈伟国;;变频调速技术在涡轮增压器试验台上的应用[J];内燃机车;2005年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邢彤;龚国芳;杨华勇;;大闭环控制的盾构刀盘液压驱动系统研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
2 姚舜;芦凤桂;李少青;张毓新;;闭环控制真空电子束钎焊薄壁毛细管[A];第十一次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2005年
3 周宏志;唐一平;李涤尘;卢秉恒;;基于RP技术的快速钢模制造闭环精度研究[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
4 张凯锋;戴先中;张腾;陆翔;;非线性系统线性化解耦控制的闭环控制器设计[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
5 郭东道;何选洲;;有滞后多变量过程控制系统的设计[A];1992年中国控制与决策学术年会论文集[C];1992年
6 樊体峰;丁恩杰;谭得健;郭艾东;孟祥军;;矿用乳化液泵站自动配比智能系统的研制[A];第十届全国煤矿自动化学术年会论文集[C];2000年
7 张效平;;实施电动机负载试验可行性分析[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
8 倪保利;;电解铝厂稳流闭环控制分析与应用[A];中国有色金属学会——第二届青年论坛学术会议论文集[C];2004年
9 干治江;;直动式(单级)电液伺服阀在光整机HAGC系统中的应用优势[A];2006年全国轧钢生产技术会议文集[C];2006年
10 梁雪军;王丽娜;张东信;吴琼;;移动采光顶自动控制系统设计与应用[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 潘松;双发动机动力系统的控制研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 王瑞萍;基于分数阶控制器的永磁同步电动机速度控制研究[D];华南理工大学;2012年
3 王立军;船舶减摇航迹舵的简捷鲁棒优化控制[D];大连海事大学;2013年
4 沈超;不确定系统分析与综合及其在飞行控制中的应用[D];东北大学;2009年
5 刘达;造波机系统运动控制及其网络化技术研究[D];大连理工大学;2013年
6 陈贵词;中立型随机时滞系统的鲁棒H_∞控制和滤波器设计[D];华中科技大学;2010年
7 李文强;LPV系统鲁棒变增益控制研究及其应用[D];国防科学技术大学;2009年
8 黄鹤;混合H_2/H_∞指标鲁棒模型预测控制器的设计[D];上海交通大学;2011年
9 陈文颖;网络控制系统的稳定性研究及调度策略[D];华北电力大学(北京);2010年
10 姚伟;时滞电力系统稳定性分析与网络预测控制研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梅志松;双液压缸驱动系统的鲁棒同步控制[D];燕山大学;2010年
2 陶士庆;燃气轮机数字化燃油控制器研究[D];哈尔滨理工大学;2012年
3 高垒;PID控制系统鲁棒分析及性能比较[D];华北电力大学(北京);2005年
4 夏心磊;重型燃气轮机控制系统的分析与应用[D];上海交通大学;2011年
5 郭成君;基于分数阶控制器的一阶速度伺服系统研究[D];长春理工大学;2011年
6 陈琛;分数阶控制器及其在风力发电机组中的应用研究[D];华北电力大学;2012年
7 代杰;智能糖化控制器的研究与开发[D];长安大学;2013年
8 李婧靓;具有输入增量约束的鲁棒预测控制器及其应用[D];上海交通大学;2010年
9 张嫄;控制器性能评价技术研究[D];北京化工大学;2010年
10 郭继宁;基于LMI刨花板施胶鲁棒H_∞控制仿真研究[D];东北林业大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 郭见洌;入门激打也“鲁棒”[N];计算机世界;2003年
2 中国电信广州研究院 沈建军 刘大方 陈秀敏;阳光评价 闭环控制[N];人民邮电;2011年
3 ;闭环控制 一票到底[N];中国计算机报;2004年
4 曲希刚;ACOPOSmulti智能伺服驱动器突出节能、紧凑及安全要求[N];中国纺织报;2007年
5 记者 苏焕琳;九江石化成品车间“三基”工作显成效[N];中国石化报;2006年
6 周宜丰;合锻喜获单笔最大合同[N];机电商报;2005年
7 ;中国歼-20横空出世[N];国防时报;2011年
8 谭绍祥 谭汉杰;现代工业窑炉智能控制系统的应用[N];广东建设报;2005年
9 钱坤 秦念沙;以信息化建设提升整体竞争力[N];中国石油报;2005年
10 恽鸿;上海石化AspenTech聚合生产控制项目通过鉴定[N];中国石化报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978