内燃—直线发电集成动力系统的关键技术研究及其系统实现
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 图表目录 | 第13-18页 |
| 符号表 | 第18-21页 |
| 1 绪论 | 第21-34页 |
| ·课题研究的目的与意义 | 第21-23页 |
| ·课题来源及研究目的 | 第21-22页 |
| ·应用背景及选题意义 | 第22-23页 |
| ·国内外研究现状与发展趋势 | 第23-33页 |
| ·自由活塞式内燃机的发展概述 | 第23-24页 |
| ·自由活塞式直线发电机的仿真研究 | 第24-26页 |
| ·自由活塞式直线发电机的样机实验 | 第26-28页 |
| ·自由活塞式直线发电机用直线电机 | 第28-31页 |
| ·四冲程自由活塞式直线发电机 | 第31-33页 |
| ·本文的主要研究内容与结构 | 第33-34页 |
| 2 系统总体方案及动态仿真研究 | 第34-57页 |
| ·引言 | 第34页 |
| ·系统总体技术方案的提出 | 第34-39页 |
| ·自由活塞式内燃机的结构形式 | 第34-35页 |
| ·基于单活塞式结构的系统总体方案 | 第35-36页 |
| ·回复装置的性能对比分析与确定 | 第36-38页 |
| ·活塞组件四冲程往复运动的规划 | 第38-39页 |
| ·系统动态特性的仿真研究 | 第39-48页 |
| ·活塞往复运动的动力学模型 | 第39-41页 |
| ·缸内压力及燃烧放热率的数学模型 | 第41-43页 |
| ·基本参数、工作变量及评价指标 | 第43-45页 |
| ·系统动态特性仿真结果的分析 | 第45-48页 |
| ·参数对系统动态特性的影响 | 第48-52页 |
| ·活塞组件运动质量的影响 | 第48-49页 |
| ·膨胀冲程终点(膨胀比)的影响 | 第49-50页 |
| ·压缩冲程终点(压缩比)的影响 | 第50-52页 |
| ·进气增压压力对功率的影响 | 第52页 |
| ·循环能量分析及性能预测 | 第52-55页 |
| ·循环过程的能量流动分析 | 第53-55页 |
| ·系统性能指标初步预测 | 第55页 |
| ·本章小结 | 第55-57页 |
| 3 电机系统设计及相关技术研究 | 第57-83页 |
| ·引言 | 第57页 |
| ·主要性能指标与结构方案对比 | 第57-59页 |
| ·主要性能指标及存在问题 | 第57-58页 |
| ·常见结构方案的对比分析 | 第58-59页 |
| ·动圈式永磁直线发电机电磁设计 | 第59-67页 |
| ·直线发电机技术方案的提出 | 第59-61页 |
| ·永磁材料及磁轭材料的特性 | 第61-62页 |
| ·基于等效磁路的电机数学模型 | 第62-65页 |
| ·结构参数的设计及特性分析 | 第65-67页 |
| ·四象限可控直流电源设计与分析 | 第67-74页 |
| ·直流电源技术方案的提出 | 第67-68页 |
| ·四象限工作状态的电路分析 | 第68-70页 |
| ·脉冲宽度调制开关频率的确定 | 第70-71页 |
| ·基于Simulink的电路仿真 | 第71-74页 |
| ·非接触式直线位移传感器的设计 | 第74-76页 |
| ·基于磁阻效应的位移传感方案 | 第74页 |
| ·位移传感器的实现及其数据处理 | 第74-76页 |
| ·电机系统静态及动态实验研究 | 第76-81页 |
| ·动圈式永磁直线发电机的样机 | 第76页 |
| ·电机力特性及性能参数的测定 | 第76-78页 |
| ·四象限可控直流电源的实现 | 第78-79页 |
| ·电机系统的动态实验研究 | 第79-81页 |
| ·本章小结 | 第81-83页 |
| 4 集成动力系统的控制方法研究 | 第83-98页 |
| ·引言 | 第83页 |
| ·系统总体控制方案的提出 | 第83-88页 |
| ·现有报道的样机控制方案 | 第83-84页 |
| ·活塞运动规律主动控制的必要性 | 第84-87页 |
| ·基于分层结构的系统控制方案 | 第87-88页 |
| ·自由活塞运动控制器的设计 | 第88-93页 |
| ·运动控制器控制目标的确定 | 第88-89页 |
| ·基于电机状态切换的运动控制器 | 第89-90页 |
| ·电机状态切换的Bang-Bang控制率 | 第90-91页 |
| ·状态切换位置的迭代学习调整策略 | 第91-92页 |
| ·控制器控制算法的收敛性分析 | 第92-93页 |
| ·系统控制过程的仿真研究 | 第93-97页 |
| ·运动控制器的混合状态机模型 | 第93-94页 |
| ·系统控制过程的仿真结果分析 | 第94-97页 |
| ·本章小结 | 第97-98页 |
| 5 集成动力系统的样机实验研究 | 第98-116页 |
| ·引言 | 第98页 |
| ·集成动力系统的样机介绍 | 第98-104页 |
| ·样机机械部分的集成与实现 | 第98-100页 |
| ·全数字式电控点火系统的实现 | 第100-101页 |
| ·基于DSP的样机电控系统实现 | 第101-103页 |
| ·原理性样机及其实验台架总体 | 第103-104页 |
| ·样机实验研究的准备工作 | 第104-107页 |
| ·活塞位移的约定及计算方法 | 第104-105页 |
| ·机械储能弹簧刚度的实验测量 | 第105页 |
| ·电控喷油器流量特性的实验测量 | 第105-106页 |
| ·不点火条件下的样机运行实验 | 第106-107页 |
| ·样机实验研究与数据分析 | 第107-115页 |
| ·连续工况下的活塞运动分析 | 第107-109页 |
| ·不同膨胀冲程终点的实验研究 | 第109-110页 |
| ·不同进气冲程终点的实验研究 | 第110-111页 |
| ·不同进气增压压力的实验研究 | 第111-113页 |
| ·样机热力学循环的数值分析 | 第113-115页 |
| ·本章小结 | 第115-116页 |
| 6 结论与展望 | 第116-119页 |
| ·论文结论 | 第116-117页 |
| ·论文的创新点 | 第117-118页 |
| ·研究展望 | 第118-119页 |
| 致谢 | 第119-120页 |
| 参考文献 | 第120-128页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研情况 | 第128-129页 |
