| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题背景与研究意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 自由活塞发动机用直线发电机研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 直线发电机控制策略研究现状 | 第12页 |
| 1.2.3 自由活塞发动机样机研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 目前存在的问题 | 第14-15页 |
| 1.4 本文主要研究内容与结构 | 第15-17页 |
| 2 自由活塞发动机对直线发电机的性能要求 | 第17-32页 |
| 2.1 单活塞式四冲程自由活塞发动机的系统方案 | 第17-22页 |
| 2.1.1 自由活塞发动机的总体方案 | 第17-21页 |
| 2.1.2 四冲程工作循环的规划 | 第21-22页 |
| 2.2 自由活塞发动机仿真研究 | 第22-29页 |
| 2.2.1 自由活塞发动机数学模型的建立 | 第22-25页 |
| 2.2.2 自由活塞发动机性能评价指标 | 第25-26页 |
| 2.2.3 基于MATLAB/Simulink的系统仿真分析 | 第26-29页 |
| 2.3 直线发电机及其控制器的设计目标 | 第29-30页 |
| 2.4 本章小结 | 第30-32页 |
| 3 永磁直线发电机电磁设计与有限元仿真分析 | 第32-45页 |
| 3.1 圆筒型动圈式永磁直线发电机电磁设计 | 第32-36页 |
| 3.1.1 永磁体及铁芯材料选择 | 第32-34页 |
| 3.1.2 直线发电机等效磁路分析 | 第34-36页 |
| 3.2 基于Maxwell的电磁场仿真分析 | 第36-43页 |
| 3.2.1 电磁场有限元分析的基础理论 | 第36-37页 |
| 3.2.2 直线发电机电磁场有限元分析模型的建立 | 第37-40页 |
| 3.2.3 直线发电机电磁场有限元仿真结果分析 | 第40-43页 |
| 3.3 永磁直线发电机样机研制 | 第43-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 直线发电机四象限可逆控制器设计 | 第45-56页 |
| 4.1 直线发电机控制电路设计 | 第45-48页 |
| 4.1.1 基于H桥电路的功率变换电路设计 | 第45-46页 |
| 4.1.2 控制器控制电路分析 | 第46-48页 |
| 4.2 直线发电机控制器仿真研究 | 第48-55页 |
| 4.2.1 控制器仿真模型的搭建 | 第48-50页 |
| 4.2.2 直线发电机控制策略研究 | 第50-53页 |
| 4.2.3 直线发电机控制器仿真结果分析 | 第53-55页 |
| 4.3 本章小结 | 第55-56页 |
| 5 四冲程单自由活塞式发动机样机试验研宄 | 第56-68页 |
| 5.1 自由活塞发动机样机试验平台的搭建 | 第56-61页 |
| 5.1.1 试验台架设计 | 第56-58页 |
| 5.1.2 四象限可逆控制器的软硬件设计 | 第58-61页 |
| 5.2 样机试验与结果分析 | 第61-65页 |
| 5.2.1 直线发电机样机试验与PID参数整定 | 第61页 |
| 5.2.2 不点火条件下的样机运行试验 | 第61-62页 |
| 5.2.3 样机稳定运行工况试验与结果分析 | 第62-65页 |
| 5.3 仿真结果与试验结果拟合 | 第65-67页 |
| 5.4 本章小结 | 第67-68页 |
| 6.总结与展望 | 第68-70页 |
| 6.1 工作总结 | 第68页 |
| 6.2 工作展望 | 第68-70页 |
| 致谢 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-75页 |
| 附录 | 第75页 |