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1、面向对象的发动机系统建模与动态仿真研究摘要随着市场对车辆性能要求的不断提高以及日趋严格的排放和燃油经济性法规限制作为车辆心脏的发动机其性能也在不断提高这种趋势使得研究和改善发动机性能越来越重要本文进行了基于面向对象的发动机系统建模与动态仿真的研究首先研究系统动态分析的建模语言与方法通过介绍目前广泛应用于发动机动态分析和模拟的两种语言环境即面向过程的结构化语言和面向对象的物理系统建模语言详细阐述了面向对象的发动机建模方法然后采用面向对象的建模方法根据独立性原则和物理划分原则将整个仿真系统中的考察对象进
2、行了细分开发了基于Dymola/Modelica具有良好重用性和可扩充性的发动机部件模型库按照发动机的实际组成根据各部件的接口类型连接模型库中的部件建立了单缸发动机非线性模型在此基础上依据发动机实际发火间隔和顺序建立了面向控制的四缸汽油机模型并以测功器为负载通过恒转矩和恒转速方式进行了发动机性能仿真和研究仿真结果和发动机动力性能仿真软件Dyno测试结果的对比验证了数学模型和仿真模型的正确性最后结合变速箱和底盘模型组成了车辆的动力传动系简单阐述了发动机非线性模型在动力传动一体化中的运用关键词建模仿真,
3、面向对象,发动机性能Object-orientedModelingandSimulationforEngineSystemDynamicStudiesAuthor:LiJiong,Advisor:YangShiwenABSTRACTThemarketdemandforgreatervehicleperformance,coupledwiththeincreasedregulatoryrequirementsonemissionlevelandfueleconomyhavecausedincreasi
4、ngperformanceofenginewhichisregardedasheartofvehicle.Thetrendmakesresearchingandimprovingperformanceofenginemoreandmoreimportant.Inthispaper,basingonobject-orientedtechnology,modelingandsimulationofenginedynamicsystemhasbeenstudied.First,modelinglangua
5、geandmethodofsystemdynamicanalysishasbeenputforward.Throughintroducetwomodelinglanguagewhichhavebeenwidelyappliedinenginedynamicsimulationsystematpresentsuchasprocess-orientedstructurelanguageandobject-orientedphysicalsystemlanguage,object-orientedmode
6、lingmethodisrepresentedinfull.Withthemethod,accordingtotheprincipleofindependenceandphysicalintegrality,Dymola/Modelicahasbeenutilizedasaprogrammingenvironmentandenginecomponentlibrarywhichcanreusableandextendissetup.Thenfollowingrealityconstituentofen
7、gineandconnectingcomponentinterface,anonlinearsignalcylinderenginemodelhasbeencreated,thoughfireintervalandfireorder,acontrol-orientedfourcylindersengineisbuild.Followingdynamometerisseenasload,performanceofengineissimulatedandresearchedundertheconditi
8、onofconstanttorqueandspeed,validationofthemathandsimulationmodelhavebeenconfirmedbycomparisonresultbetweensimulationwithtestresultofengineperformancesimulationsoftwareDyno.Intheend,powertrainisconstitutedbygearboxmodelchassismodelandeng
