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无载测功中的测试算法及其应用研究

杜辉  
【摘要】: 为简化发动机功率检测过程,提高无负荷测功的准确性和可靠性,针对目前常用的发动机无负荷测功技术和方法中所存在的问题和不足,本文分析了发动机无负荷功率检测的方法和影响瞬时转速测量精度的主要因素,提出了通过采用最小二乘法拟合求解曲轴加速度的方法进行瞬时功率的求解算法,进行了瞬时转速的测取,利用最小二乘法拟合出发动机的飞升曲线,并结合其特点开发了发动机不解体功率测试系统。主要研究内容包括: 1、进行了瞬时转速测量原理的分析和研究,介绍了几种测量瞬时转速的方法,分析了影响瞬时转速测量精度的主要因素,如齿轮分度和采样频率等,探讨了提高瞬时转速的测量精度应用方法。 2、进行了角加速度提取原理的研究,介绍了角加速度提取的方法,并用最小二乘法进行数据处理。 3、在分析柴油机动力学特性的基础上,建立了简化的瞬时功率的计算模型,设计了相应的计算和处理程序。 4、进行了上、下位机的设计,下位机采用高性能的具有SOC特点的超低功耗的MSP430 MCU设计,配以LCD汉字显示器和独立按键,界面清晰直观,操作方便:具有通讯接口和USB接口等,利用U盘作为外存大大提高了下位机的存储容量。采用VC++开发了上位机程序,可实现对下位机的采样数据进行后续处理、数据管理以及发动机功率波动曲线的绘制等。 在进行理论研究的同时,完成了试验研究和测量工作,并对数据进行了系统的分析、对比和仿真,验证了上述测试系统的有效性和工程实用性,并进行了样机的设计。


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