电液全可变配气机构建模仿真与试验研究

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1、分类号：__________密级：___________ＵＤＣ：__________编号：___________工学硕士学位论文电液全可变配气机构建模仿真与试验研究硕士研究生：熊丽君指导教师：路勇副教授学科、专业：动力工程及工程热物理论文主审人：范立云教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文电液全可变配气机构建模仿真与试验研究硕士研究生：熊丽君指导教师：路勇副教授学位级别：工学硕士学科、专业：动力工程及工程热物理所在单位：动力与能源工程学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈

2、尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngResearchonModelingandExperimentalofFullyVariableElectro-hydraulicValveCandidate:XiongLijunSupervisor:AssociateProf.LuYongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:PowerEngineeringandEngineeringThermophysi

3、csDateofSubmission:Jan,2018DateofOralExamination:Mar,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（

4、签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔

5、滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要全可变配气技术是解决柴油机节能环保问题的关键途径之一，发动机全可变配气技术可以实现气阀开启相位、气阀关闭相位以及气阀升程全可变，提高发动机的功率、扭矩以及燃油效率。对于电控液压全可变配气机构而言，能耗低、高驱动效率一直是研究和关注的重点，建立准确的系统数学模型可以精确地描述执行器的动态特性、非线性特性和系统的控制特性，并可以通过实时仿真实现系统结构和性能优化，为柴油机全可变配气技术的实现提供基础。本文优化设计了一种电液全可变配气执行器，在保留原柴油机气阀和气

6、阀弹簧的基础上，驱动气阀实现配气参数全可变可调。通过分析系统原理和动态特性，解析系统参数之间的关系，将电液全可变配气系统按照液压油泵-溢流阀子系统，电磁阀子系统和执行器子系统三部分建立数学模型。基于Simulink仿真平台搭建系统仿真模型，开展系统性能仿真实验，实现发动机气阀开启相位、气阀关闭相位以及气阀升程的全可变控制。针对中高速柴油机不同转速工况下的优化配气要求，为提高电液执行器驱动效率，以系统流量低，落座速度小和结构简单为优化目标，利用modeFRONTIER软件，通过NSGA-Ⅱ遗传算法开展系统多目标优化设计。在优化设计基础上开展基于增量

7、式PID算法的控制系统建模与仿真，建立的系统控制模块可以实现对气阀开启相位、关闭相位、气阀升程和落座速度的有效控制。按照目标机型设计驱动验证试验方案，搭建试验台架，开展高压输入部分验证试验，验证仿真模型的准确性。仿真与试验验证证结果表明，模型可以真实反映系统动态特性和参数变化。建立的数学模型和控制策略，为实现全可变配气发动机改装提供技术基础。关键词：全可变配气；电液驱动执行器；数学模型；MATLAB/SimulinkIABSTRACTFullyvariablevalvetimingtechnologyisoneofthekeywaystosolv

8、etheproblemofenergy-savingandenvironmentalprotectionofdieselengines.