基于PWM控制的气动式增压调节系统响应特性研究.pdf

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1、基于PWM控制的气动式增压调节系统响应特性研究王兆清2015年6月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540基于PWM控制的气动式增压调节系统响应特性研究作者姓名王兆清学院名称机械与车辆学院指导教师刘福水（教授）答辩委员会主席骆清国（教授）申请学位工程硕士学科专业车辆工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月StudyontheresponsecharacteristicsofpneumaticsuperchargingcontrolsystembasedonPWMcontrolCandidateName：Wang,ZhaoqingSchoolorDepartment:

2、SchoolofMechanicalEngineeringFacultyMentor:Prof.Liu,FushuiChair,ThesisCommittee：Prof.Luo,QingguoDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：VehicleEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人

3、已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要可调增压技术在节能、提高功率及满足环保等方面具有明显的优势，因而发展越来越迅速。但是，国内外对于增压调节系统的响应特性研究还比较少，因此也造成了许多大功率柴油机出现进气压力不稳定的情况。针对这种情况，本文对增压调节系统的旁通放气阀等相关部件进行了研究，探究增压调节的响应特性。本文以某大功率柴油机的增压调节系统为原型，搭建了增压调节模拟系统的试验台架，并应

4、用试验台架测试了在不同气源压力下，放气阀执行机构的内部压力及阀杆位移的变化规律。然后应用一维机械液压性能仿真软件AMESim建立了该增压调节模拟系统的仿真模型，并进行了校核和标定，进而探究放气阀阀杆伸缩过程的影响因素和变化规律。通过改变气源压力、PWM控制（占空比和周期）、电磁阀阀座各内径、放气阀执行机构的弹簧刚度和初始预紧力等相关参数，研究各参数的变化对放气阀执行机构内部压力变化及阀杆位移变化规律的影响。最后通过仿真分析，研究了利用旁通放气阀调节恒流气源供气压力的系统响应特性。通过改变PWM控制、电磁阀阀座各内径、放气阀执行机构的弹簧刚度和初始预紧力等参数，探究放气阀执行机构对气源压

5、力稳定性的影响规律。通过以上仿真计算分析，得到了放气阀阀杆伸缩过程的影响因素和变化规律以及放气阀阀杆伸缩对气源压力稳定性的影响规律，为实际柴油机的进气稳定性奠定了基础。关键词：增压调节；AMESim仿真；PWM控制；电磁阀；放气阀执行器I北京理工大学硕士学位论文AbstractThesuperchargingcontroltechniqueisadoptedbynumerousdieselenginesanddevelopingfasterandfasterbecauseofitsobviousadvantageinsavingenergy,increasingpowerandprot

6、ectingenvironment.Buttherearefewstudiesontheresponsecharacteristicsofsuperchargingcontrolsystemathomeandabroad,whichleadstounstableintakepressureinmanyhighpowerdieselengines.Tosolvethisproblem，partsinthesuperchargingcontrolsystemincludingexhaustbypassvalveandtheresponsecharacteristicsofthesuperc

7、hargingcontrolwerestudied.Thispaperisbasedonaprototypeofthesuperchargingcontrolsystemofcertainhighpowerdieselengine.Firstly,atestbenchforthesuperchargingcontrolsimulationsystemwassetupandappliedtotesttheinternalpressureinexh