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1、内燃机学报第16卷(1998)第3期Vol.16(1998)No.3TransactionsofCSICE980045用MATLABöSIMULINK实现柴油机及其控制系统的动态仿真3a朱辉王丽清张幽彤程昌(清华大学汽车工程系)(北京轻型汽车有限公司)(北京理工大学)摘要动态仿真是发动机控制系统开发过程中的重要环节。本文建立了柴油机准线性动态模型,详细描述了空气流量率、燃空比、指示热效率、摩擦损失、平均指示压力输出、发动机动力学等子模型。控制系统模型包括控制策略、传感器和执行器模型,本文选用的控制策略为PID调节器。文中给出了以上主
2、要模型在MATLABöSIMULINK环境下的实现过程和结构组成图。以BN493自然吸气柴油机及其控制系统为仿真对象,在MATLABöSIMULINK环境下进行了动态仿真计算,文中给出了典型瞬态过程的仿真和实测结果。关键词:动态仿真,柴油机,控制系统,模型DynamicSimulationofDieselEngineandControlSystemUsingMATLABöSIMULINKZhuHui(DepartmentofAutomobileEngineering,TsinghuaUniversity)WangLiqingZhan
3、gYoutongChengChangqi(BeijingLightAutomobileCo.,Ltd.)(BeijingInstituteofTechnology)AbstractDynamicSimulationisanimportantstageinthecourseofdevelopingenginecontrolsystem.Thispaperpresentsaquasi2lineardynamicmodelofdieselengine,includingairmassflowrate,fu2elöairratio,indi
4、catedthermalefficiency,frictionloss,indicatedmeaneffectivepressureandenginedynamicsetc.sub2models.Thecontrolsystemmodelconsistsofcontrolstrategy,sensorsandactu2atorssub2models.ThecontrolstrategyisaPIDcontroller.Thepaperdescribestherealizingpro2cessesandarchitecturesoft
5、hesemainmodels.ThedynamicsimulationofBN493dieselengineanditscontrolsystemisrealizedunderMATLABöSIMULINKenvironment,andgivesthesimulationandtestingresultsundersometypicaltransientoperatingconditions.a原稿收到日期为1997205227,修改稿收到日期为1997210213。3中国、北京、邮编100084。1998年7月朱辉等:用MATLA
6、BöSIMULINK实现柴油机及其控制系统的动态仿真·315·Keywords:Dynamicsimulation,Diesel,Controlsystem,Model引言在发动机控制系统设计的初始阶段,建立发动机模型、ECU模型并对其进行仿真是非常重要的环节。动态系统仿真软件为ECU设计者提供了非常有效的建模与仿真工具,美国一些公司如TheMathworks,Inc.,IntegratedSystems,Inc.,dSPACEGmbH,XanalogCorp.andVisualSolutions,Inc.等已推出用于快速仿真动态系
7、统及其控制器的商品软[1]件,大部分软件提供用于开发零部件模型库的工具,建立通用的零部件模型库,使开发工作具有良好的继承性,如果对控制系统进行改进或设计新的控制系统则可使用以前建立的零部件模型,使开发工作大为简化。MATLABöSIMULINK是MathWorks公司推出的一种性能优良的图形式动态系统仿真软件包,除了具有传统的交互式编程之外,还提供了丰富可靠的矩阵运算、图形绘制、数据处理、图像处理、方便的Windows编程等便利工具。本文在SIMULINK中建立了发动机模型、传感器模型、执行器模型和控制器模型,并把它们结合起来进行了
8、柴油机及其控制系统的综合仿真。MATLABöSIMULINK平台允许建立子模型库,可以很方便地进行模型的组合与更改,从而使系统设计与仿真工作变得简单。1柴油机及其控制系统模型的整体结构图1是用MATLABöSIMULINK图形化流程图
