Автоматизированная система управления параметрами работы двигателя внутреннего сгорания

1. Выпускная квалификационная работа на тему: «Автоматизированная система управления параметрами работы двигателя внутреннего

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ДГТУ)
Выпускная квалификационная работа на тему:
«Автоматизированная система управления
параметрами работы двигателя
внутреннего сгорания»
Автор: Д.К.Ковалик, гр. УА41
Руководитель: доцент кафедры
«АПП» П.С. Обухов

2.

АНАЛИЗ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
Общий вид автомобильного турбокомпрессора
Принцип работы турбокомпрессора

3.

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА РАБОТЫ ДВС
dV S RK sin
k
4
sin 2 d , d 6 n
dm m dx
m 1
dx 6,908 z 1 c
c m1
z c
exp 6,908
c m1 1
z c
d
dQC HU m dx
dT
1
Cv m
dQC dQW T dmm K 1 dVV
dQW W SW TW T d
SW D Rk 1 cos
k
4
1 cos 2
w 6,8 10 3 3 P P P PT
K
O
O
pV R m T ,
QВ В S Д VВ , В
n
30
D Д (1 cos Д )
2 R T
P
, SД
, VВ
R T
4
mВ QВ 1 2
m
mВ
1
, m
, tФ
QФ
d
14,7

4.

ИМИТАЦИОННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДВС
Изменение угла поворота
коленчатого вала
Изменение температуры
в цилиндре
Изменение объема цилиндра
Изменение давления в цилиндре

5.

МАТРИЧНО-ВЕКТОРНАЯ МОДЕЛЬ ДВС
Матрично-векторная модель ОУ
X A X B U
Y C X
0
45.9
0
2.66
0
2.658
0.325
0.83
49
.
725
0
0
0
3
7
X 0
X 3.821 10 U
2.287 10
0
0
0
3
5
0
0
0
0
5
.
596
10
3
.
7
10
3
9
3.512 3.296 10 144.3 144.3
5.453 10
2.95
Y 0 1 0 0 0 X
Характеристический полином объекта управления
N p p 5 185.275 p 4 8.139 105 p 3 4.017 10 7 p 2 4.79 10 6 p 2.75 1010
Спектр собственных чисел системной матрицы ОУ
p1= 6.777e+01 + 8.958e+02i;
p2= 6.777e+01 - 8.958e+02i;
p3= -4.829 + 23.461i; p4= -4.829 – 23.461i;
p5= 59.388

6.

СИНТЕЗ СИСТЕМЫ МОДАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ
Закон модального управления
u K*x
К = 6.122 10 6
Структурная схема
системы управления
2.02 10 4
7.758 103 1.525 10 2
0.083
Переходный процесс по
частоте вращения ДВС

7.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения выпускной квалификационной работы
была разработана автоматизированная система управления параметрами
работы двигателя внутреннего сгорания. Для этого в третьем разделе
была получена математическая модель рабочего процесса двигателя,
позволяющая определять экономические и экологические параметры
рабочего процесса, включая ряд тонких характеристик цикла.
Для решения задачи управления были синтезированы законы
модального управления ДВС. Результаты синтеза удовлетворили
критериальной стратегии, что далее позволило показать техническую
реализацию микропроцессорной системы управления.
Разработанная
системы
позволит
обеспечить
подачу
необходимого количества топлива в цилиндры ДВС, которое с достаточно
большой точностью поддерживается на оптимальном уровне.
Следовательно, применение данной системы значительно увеличивает
работоспособность двигателя и сокращает расход топлива.

8. Спасибо за внимание!