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《基于LabVIEW的内燃机缸压采集与分析系统开发与实验验证》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、32卷第9期北京工业大学学报Vol.o.9第32N20069.年月JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYSept2006基于LabVIEW的内燃机缸压采集与分析系统开发与实验验证,,,纪常伟王茂美李超梁晨(北京工业大学环境与能源工程学院,北京100022):,基于La摘要为了能通过分析气缸压力来研究内燃机的燃烧状况bVIEW开发了一套内燃机缸压数据采集..L,和分析软件采集软件实现abvIEw和采集卡之间的通讯获取缸压和曲轴转角信号分析软件采用倒拖法.确定上止点,基于缸压和曲轴转角信号分
2、析燃烧过程,得到示功图和放热率曲线利用开发的软件采集了Hccl.发动机的气缸压力和曲轴转角信号,并进行了嫩烧分析结果表明该软件能满足燃烧分析功能的基本要求.:Lv;;;;HC关链词abIEw数据采集上止点(T】X{)燃烧放热率CI发动机:TK40:A文:0254一0037(200609一05204中图分类号文献标识码章编号)一.,缸压的测量与分析可得到有关内燃机燃烧的几乎全部信息[‘1国外先后自20世纪70年代末以来有各类燃烧分析仪问世,但价格昂贵.80年代初,国内自行开发了一些燃烧分析系统,但人机对话功能不,而且分析项目不
3、能完全满足发动机实验的需要[2].,基于目前在测控领域得到广泛应用的-强为此Lab,,VIEW软件开发平台本文开发了一套内燃机缸压采集与分析软件采集了HCCI发动机的缸压和曲轴转角信号,并基于这些信号对HCCI发动机的燃烧状况进行了初步分析,验证了该燃烧分析软件的功能.1缸压采集与分析软件开发1.1采集软件开发1)数据采集原理在现代仪器系统中,计算机.已经成为整个测试系统的核心传感器与计算机通过数据采集卡连接起,,一,来数据采集卡把传感器输出的模拟信号变成计算机能识别的数字信号然后由软件来采集和分析〔34〕数据采集系统的工作
4、原理如图1所示.缸压传感器电荷放大器显数据计算机不采集卡器旋转编码器图1数据采集系统原理图Fi.eatiesoataaequstonsysteg1Schmfdiiim2)采集程序开发步骤首先加载动态连接库并初始化AD板获得驱动句柄,然后检测AC61n是否存在,获得AD板卡ID.,,,下一步检查Al)板的状态将缓冲中数据读出并按各个通道分离再将数据存盘最后关闭驱动且卸载动态连接库,程序开发流程图如图.2所示一一·收稿:200511日期23.:“”基金项目国家九七三计划资助项目(2001CB209201).:纪常伟(1965一)
5、,男,黑龙江克山人,作者简介教授北京工业大学学报2006年2数据分析软件开发1)压缩上止点的确定加载DLL上止点是指活塞处于距曲轴中心最远的位置或函数存在?气缸余隙容积最小时的位置,它是曲轴转角计量的基.准在数据分析软件中,确定上止点就是确定曲轴同加载驭动步信号和真正上止点间的关系.曲轴同步信号和真正上止点的相位关系确定后,采集到的气缸压力和曲.轴转角间的对应关系就可以确定下来图本文采用图2数据采集程序流程图“”,了倒拖法确定上止点测量倒拖时的气缸压力和曲.eoeartoataaustonsFig2Thflwhfdeqiii
6、邓tem轴转角信号,利用旋转编码器输出的触发信号确定上止点,这时,不需在机体上重新改变原静态上止点标记,只需利用数据分析软件的功能改变上止点相对曲轴转角的位置,即可获得变化后的上止点,原理如图3所示,尸Pmax八es浊+;o下介d芝肉d补⋯d芝/招dd芝/.d020004000020004000020004000/。CA/“/o价劝CA叻CA(a)倒拖缸压曲线(b)燃烧缸压曲线(c)燃烧缸压曲线以乙TC22+。m二2称吞TDJ只月子币厂cyaxz+导d芝州dd芝/.dd.d艺02000400002000400002000
7、4000o价/CA/。CA“价价/CA(d)倒拖缸压曲线(e)燃烧缸压曲线(f)燃烧缸压曲线图3上止点确定原理图.neiPleoeteiningTIX{Fig3Prifdrm2000,,B,’20实验中采用的旋转编码器是个脉冲的共有A和23个输出信号曲轴每旋转360产生0个A信号,A信号和B信号相位差0.25度曲轴转角.曲轴每转1转产生1个Z信号,Z信号用于标定上.,,.止点本实验只用到A信号和Z信号A信号作为触发信号每个A信号对应1个缸压值(即每018’采集1个缸压滇),发动机l个工作循环(曲轴旋转72『)可产生400个A
8、信号和2个Z信号.首先采集倒拖,:,时的缸压和曲轴转角求得第1个工作循环(前400个缸压值)的缸压曲线图(注横坐标为曲轴转角协纵坐标为缸压P),缸压峰值之前的21,z22.1z信号定为峰值之后的信号定为如果倒拖缸压曲线中第,,个参考脉冲为21(如图3(a)缸压峰值和z,信号的相对位置为△则
