基于Matlab的汽油机仿真建模.pdf

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1、机械设计与制造第5期124MachineryDesign&Manufacture2011年5月文章编号：1001—3997(2011)05—0124—03基于Matlab的汽油机仿真建模陈泽王谦(江苏大学能源与动力工程学院，镇江212013)SimulationmodelforgasolineenginebasingonmatlabCHENZe．WANGQian(SchoolofEnergy&PowerEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)【摘要】为了提高汽油机控制系统的性能及开发进度，节约成本，依据发动机的工作原理，利

2、用MATLAB／SIMULINK工具建立了汽油机的计算机仿真模型，并进行了必要的验证，证明了该模型能有效的反映节气门开度与负载的变化。提出一种非线性的汽油机动态模型。由于该数学模型结构严谨且可调变量较少，所以可以建立针对于现有发动机的特定模型，或者建立一基于大量实验数据的发动机模型，且其精度可以与典型的发动机测功杌精度才目媲关。关键词：汽油机，I仿真；模型【Abstract】Inordertoimproyetheperformanceanddevelopmentscheduleofgasolineenginecontrolsystemandsavethecost,thecomputer

3、simulationmodelfo，gasolineengineisestablishedaccordingtoworkingprincipleofenginebyapplyingMATLAB／SIMuLINK．Andnecessarytestswerecarriedoutwhichprovesthatthemodelcartreflectthrottlepercentageandtheloadchangeefectively．Themodelpresenteditisanonlineardynamicmodelforangasolineengine．Sincethemodeliss0

4、compactinmathematicalstruc-ture,feWvariablesareadjusted．Thusatypicalmodelfortheengineavailablemightbeestablishedoranenginemodelbasingonabundancetestdatamfbeestabl~hedaswellwithaccuracymatchedwiththatofthedynamometermeasurementoftheengine．Keywords：Gasolineengine；Simulation；Model中图分类号：TH16，TK41，TP

5、391．9文献标识码：A1引言模型既适用于发动机稳态运行状态，也能描述发动机的瞬态响应。它是以代数方程和微分方程的形式，对发动机的进气歧管进伴随着电子技术的飞速发展，以及各种高性能和高可靠电气、供油及曲轴转速的瞬时状态进行描述，并以其状态方程为基子器材的相继问世，使得电子控制技术在发动机性能优化中的应础而建立的动态模型，该模型能用于发动机运行的各种工况。它用成为可能。同时，电控技术具有高燃油经济I生、大功率输出、低包括进气歧管空气流量子模型、燃油模型和曲轴转速子模型。排放、优良的冷启动和暖机性能、怠速控制精确等优点，使其成为2．1进气歧管空气流量子模型了发动机发展的主导方向。运用计算机

6、仿真技术可以提高汽油机电控系统性能，降低电控系统研制和开发的难度以及试验工作进气歧管空气流量子模型包含节气门体子模型和进气歧管气体动态籽I生子模型。节气门体子模型主要的作用是模拟节气门量。它可以替代许多实机试验，节约试验费用，加快开发进度，并空气流量特性，它以节气门开度作为输入量，以流经节气门体的能为提高汽油机控制系统的性能提供理论依据。空气质量流量作为输出量；进气歧管气体动态特性子模型主要用MATLAB是目前控制领域应用最为普遍的一种语言，SIMULINK是其提供的实现动态系统建模和仿真的一个软件包，来描述进气歧管内的气体状态参数的变化和最终进入汽缸的空气流量。该子模型以节气门体空气

7、流量和发动机的转速作为输入他是MATLAB的一个重要组成部分，它支持线性和非线性、连续时间系统、离散时间系统、连续和离散混合系统建模，且系统可以量，以发动机进气歧管内气体状态参数和最终进入汽缸的空气流量作为输出量。该模型可用方程式(1)一(4)描述：是多进程的。SIMULINK的一个突出特点是它支持图形用户界面(GUI)，模型由模块组成的框图来表示『l】。2(i)2发动机仿真模型的建立nVaT1所建立的数学模型就是以ElbertHendrick