【正文】 機(jī)運(yùn)行 時(shí) 控制油 壓 表 壓 力在 o. 1 2 號(hào)缸 正常 壓縮 機(jī)在 該 控制油 壓值 是 處 于 滿載 狀 態(tài) (壓縮 3 號(hào)缸 級(jí) 加減 載 的正常控制油 壓值見 表 1 ) .而此 時(shí)壓 4 號(hào)缸 機(jī)的吸氣 壓 力已低于 MPa ，正常情況下 壓縮 機(jī) 應(yīng)實(shí)現(xiàn) 第一 級(jí) 卸 載 ，但 壓縮 機(jī)卻一直 滿載 工作，直到 OnofT動(dòng) 作停機(jī) .故而斷定 該壓縮 機(jī)能量 調(diào)節(jié) 裝置有故障，不能正常卸 載 .壓縮 機(jī)不能卸 載 的故障原因可能是 :能量 調(diào)節(jié)間 不工作 。泄油路堵塞將有可能使 壓縮 機(jī)無法部 載 .此外，啟 閥頂 桿機(jī)構(gòu)也要保持活 絡(luò) . 第四章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)介紹和控制過程要求 人們常常認(rèn)為冷面上的結(jié)霜過程便是空氣中水蒸氣向冷面直接凝華的過程 ,但我們的微觀可視化研究卻發(fā)現(xiàn)這個(gè)過程實(shí)際上比我們想象的要豐富多彩。t= 50 s 時(shí) (圖 2b)冷面上有大量液滴 ,液滴直徑 ２０ 較 小 。對(duì)比圖 2e,f,g 和 h 可見 ,隨著時(shí)間的推移霜晶不斷成長(zhǎng) ,并且伴有部分霜晶的倒伏。由于凝華是氣 — 固相變 ,釋放出水的氣化潛熱 ,這部分熱量被霜晶吸收 ,使霜晶溫度上升 ,有時(shí)甚至導(dǎo)致部分霜晶融化 ,其表現(xiàn)為部分霜晶的倒伏。霜晶生成和成長(zhǎng)過程包括初始霜晶生成和霜晶成長(zhǎng) (包括部分霜晶的倒伏 ),主要是凝華 (氣固相變 )、霜晶倒伏時(shí)的融化 (固液相變 )和隨后的再凍結(jié) (液固相變 )過程。通過圖 2 與圖 3 的對(duì)比可知疏水面與裸面上的結(jié)霜過程又有區(qū)別 ,主要表現(xiàn) 在 :1)裸面上的水珠和冰珠相對(duì)較小 ,疏水面上最大的凍結(jié)水珠直徑為 0. 142 mm。 4)霜晶的形態(tài)不同 ,裸面上的霜晶纖長(zhǎng) ,而疏水面的霜晶有較多的枝節(jié)。水珠合并的劇烈程度直接影響水珠的尺寸。裸面上的水珠尺寸小 ,與壁面間的接觸角亦小 ,故液滴高度很小 ,且與冷面的接觸面積相對(duì)較大 ,致使其表面溫度更接近于冷面溫度 ,而易于凍結(jié)。 圖 3 自然對(duì)流時(shí)裸面 (θ = 56176。直接 噴 人氣缸的燃油和空氣在氣缸內(nèi)燃燒 ， 發(fā) 出扭矩，并使排溫升高 .根據(jù) 質(zhì) 量和能量守恒定律及理想氣體狀 態(tài) 方程建立各控制 單 元的數(shù)學(xué)模型， 組 合到一起構(gòu)成平均 值 模型 [781 同 時(shí) ， 對(duì)渦輪 增壓 器、 動(dòng) 力學(xué)、 掃 氣箱和排氣管的模型作 進(jìn) 一 步簡(jiǎn) 化 . 螺旋 槳 圖 l 柴油機(jī)工作原理 圖 Fig. 1 Schematic diagram of a diesel engine 1. 1 動(dòng) 力學(xué)模型 柴油機(jī) 轉(zhuǎn) 速可由牛 頓 第二運(yùn) 動(dòng) 定律得到 ,。N 表示柴油機(jī)的沖程數(shù)，二沖程取 1，四沖程取 2. 燃油平均 質(zhì) 量流量 mf 的 計(jì) 算 為 mJ = mN39。川， T ， [l 一 (如 /PY 七一 1)/是， ]. (6) 式中 :m ， 為渦輪 排氣 質(zhì) 量流量， Cp. 為廢 氣的定容 比 熱 ， 幣 ， 為渦輪 效率， T， 為 排氣管內(nèi)氣體溫度，品 為渦輪 出口背 壓 ， ρ e 為 排氣管 壓 力，走， 為廢氣的 絕熱 指 數(shù) .其中 m ， 計(jì) 算方法 為 品，一ρ， F， I ~~， _J ( Pb \ f。μ = (k 一 l) /k ， 其中 h 為 空氣的 絕熱 指數(shù) 。, = (m o m,)RTjV.. (11)式中 :p， 為 排氣管中 壓 力 。 ， p， 在某些 項(xiàng) 中以非 線 性形式 進(jìn) 入系 統(tǒng) .為 把 簡(jiǎn) 化的平均 值 模型 轉(zhuǎn) 化 為 式 (1 2) 的形式，需將以非 線 性形式 進(jìn) 入系 統(tǒng) 的狀 態(tài)變 量看作參數(shù) .令 :Pl =n,。 60 s 時(shí)設(shè) 定 轉(zhuǎn) 速?gòu)?額 定 轉(zhuǎn) 速突降到 r/min。反序的亮 30 秒都又轉(zhuǎn)換成正序的兩，這個(gè) 30 秒我是用計(jì)數(shù)器控制的，因?yàn)槊恳粋€(gè)循環(huán)是 6秒，那 30 秒就是 5次，計(jì)到 5 次都才會(huì)進(jìn)行正反序的轉(zhuǎn)換。 。學(xué)會(huì)了如何進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過自己的努力和侯巖濱老師的大力幫助，順利的完成了設(shè)計(jì)內(nèi)容。霓虹燈字的亮滅： ２７ 在按下啟動(dòng)按鈕以后，八個(gè)字會(huì)按要求亮滅，主要是計(jì)時(shí)器控制的，在 S20和 S21 中， S20 是燈的正序亮反序滅， S21 是燈的反序亮正序滅。P3= ρ . 3 模型仿真與 驗(yàn)證 MANBamp。品。m 為 凡 3 戶 a)p 1式中 :戶 a 為 大氣 壓 力 。N39。/η lH ? L (2)π n ， ２４ (1)E. Hendricks 利用 實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)得出大型低速柴油機(jī)的指示效率 為過 量空氣系數(shù)的函數(shù) [9J 如把 過 量空氣系數(shù)控制在一定的范 圍 ，指示效率取定 值計(jì) 算，引起的 誤 差 應(yīng) 在可 接受的范 圍 之內(nèi) .發(fā)動(dòng) 機(jī)的摩擦 損 失 壓 力 島 是 發(fā)動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速的二次函數(shù) .但在 簡(jiǎn) 化 計(jì) 算 時(shí) ，合理 選擇 參數(shù)，把摩擦 損 失 壓 力看作 轉(zhuǎn) 速的一次函數(shù)引起的 誤 差可以接受， 因此摩擦扭矩 為 T1 00OPfVdl OOOknYd j 一一豆豆可 7一 2π N (3)式中 :k 為 在 額 定 轉(zhuǎn) 速下的摩擦系數(shù) 。 由于 渦輪 增 壓 器的影響， 渦輪 增 壓 柴油機(jī)的 時(shí)間 延 遲 更大，非 線 性特征也更加 強(qiáng) 烈 .而 現(xiàn) 在柴油機(jī)控制一般是根據(jù)不同的工作點(diǎn) 設(shè)計(jì) 多個(gè)控制器 ，然后根據(jù) 實(shí)際 工況 進(jìn) 行 調(diào) 度 .但在工作點(diǎn)快速 變 化的情況下， 這 一控制方案不能保 證 系 統(tǒng) 的 穩(wěn) 定性和性能指 標(biāo) [IJ 因此，需要 尋 找基于模型的 優(yōu) 化控制算法和用于控制器 設(shè)計(jì) 的數(shù)學(xué)模型 .近年 發(fā) 展起來的 魯 棒增益 調(diào) 度算法可以解決 這 個(gè) 問題 ，但需要 線 性 變 參數(shù) (LPV) 狀 態(tài) 空 間 模型作 為 算法 設(shè)計(jì) 的基 礎(chǔ) [2J S. QuenouGamo 等人在 渦輪 增 壓 柴油機(jī)循 環(huán) 平均數(shù)模型 [5J 并在其博士 論 文中 進(jìn) 行了 詳細(xì) 研究 [6J 上述模型在平均 值 模型基 礎(chǔ) 上 發(fā) 展起來，并在空燃比控制方面得到廣泛的 應(yīng) 用，但沒有 綜 合考 慮 柴油機(jī) 動(dòng) 力性能與氣體通道 .該 文以 對(duì)轉(zhuǎn) 速和氣缸 進(jìn) 氣量流量的 綜 合控制 為 目 標(biāo) ， 簡(jiǎn) 化平均 值 模型，并 轉(zhuǎn) 化 為 四 階線性 變 參數(shù)狀 態(tài) 空 間 模型 .以 MANBamp。這可從兩 方面來解釋 :一方面 ,疏水面上初始霜晶出現(xiàn)較晚 ,初始霜晶的滯后出現(xiàn)影響著整個(gè)霜晶生長(zhǎng)過程中霜晶的高度 。當(dāng)水珠長(zhǎng)到一定程度時(shí) ,處于過冷的水珠發(fā)生凍結(jié)。小水珠在冷表面上生成后 ,不斷長(zhǎng)大直至凍結(jié)。 ２２ 2)疏水面上較晚出現(xiàn)霜晶 ,如 t= 100 s 時(shí) ,疏水面上尚無冰珠 (圖 2c),而裸面上已布滿霜晶 (圖 3d)。 )上的結(jié)霜過程 ２１ 2. 2 表面濕潤(rùn)性對(duì)結(jié)霜過程的影響 圖 3 展示自然對(duì)流條件下裸面上結(jié)霜微細(xì)觀過程的代表性照片。其中結(jié)露過程包括水珠生成和長(zhǎng)大 ,是氣液相變的凝結(jié)過程。任何相變最初都要經(jīng)歷一個(gè)新相的成核過程 [6],根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)觀察可以對(duì)冷面上的結(jié)霜過程作如下描述 :首先濕空氣中水蒸氣分子由于漲落 ,在化學(xué)勢(shì)較低的冷面上凝聚生成活化液核 (液核半徑大于臨界半徑 ),之后水蒸氣分子向這些化學(xué)勢(shì)更低的液核直接凝聚 ,促使液核不斷長(zhǎng)大最終長(zhǎng)成宏觀水珠 ,當(dāng)相鄰水珠因長(zhǎng)大而接觸時(shí)就合并為一 ,即相鄰水珠間的合并也是水珠長(zhǎng)大的原因之一。t= 150 s 時(shí) (圖2d)部分滴狀物頂部已開始出現(xiàn)霜晶 ,同時(shí)其透明度較液滴要低 ,這些跡象都表明此時(shí)液滴已經(jīng)凍結(jié)成冰滴。圖 2 展示自然 對(duì)流條件 (空氣溫度和相對(duì)濕度分別為 19 ℃ 和 60% )下疏水性冷面上結(jié)霜過程的代表性微細(xì)觀照片。液 壓 繼動(dòng) 器粘 結(jié) ?！? 第 3 章 船舶動(dòng)力裝置儀表診斷方法的選擇 3． 1 診斷系統(tǒng)的功能與原理 ２．１ 系統(tǒng)功能 系統(tǒng)具有以下功能 ：① 儀表系統(tǒng)的故障診斷 ；② 儀表系統(tǒng)的故障分析和處理意見 ；③ 診斷知識(shí)的自完善及記錄 ；④ 有關(guān)信息的打印 ． ２．２ 基于層次的診斷模型 該故障診斷系統(tǒng)采用層次診斷模型 ． 層次診斷方法是基于知識(shí)的分類方法 ． 先 １１ 利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分級(jí)原理將復(fù)雜系統(tǒng)分為系統(tǒng)級(jí) 、 子系統(tǒng)級(jí)和功能單元級(jí)等幾個(gè)層次 ， 然后對(duì)不同的層次分別采用與其相適應(yīng)的診斷方法逐層確定故障的部位和原因 ， 直至達(dá)到預(yù)定層次并獲得相應(yīng)結(jié)果為止 ． 設(shè)診斷對(duì)象是一個(gè)由有限部件 （ 記為 Ｆ ） 按一定連接形式組成的系統(tǒng) （ 記為 Ｓ ）， 部件間的連接記為 Ｌ ， 則系統(tǒng)可形式化地描述為 ［１］ ： Ｓ ＝ Ｆ ∪ Ｌ （１） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＡＶＡＬ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＶｏＯｌ ． ｃ １ ｔ ．４ ２０ Ｎ ０ ｏ ２． ５ 對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng) ， 可進(jìn)一步分解 ． 用子系統(tǒng)來表示可分解的系統(tǒng)層次 ， 則系統(tǒng)的層次特性可表示為 ： Ｓ ki＝｛ Ｓ k ＋１ j ｝ k ＝１，２， ?， m （２） 式中 ： Ski表示第 k 層第 i 個(gè)子系統(tǒng) ． 根據(jù)系統(tǒng)的形式化描述方法 ，（２） 式可進(jìn)一步表示為 ： Ｓ ki＝ Ｆ k ＋１ j ∪ Ｌ k ＋１ j （３） 上述系統(tǒng)層次分級(jí)如圖 １ 所示 ． 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的層次性決定了故障的層次性 ． 采用該模型可降低系統(tǒng)故障診斷的復(fù)雜性 ． 在各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分級(jí)時(shí) ， 要盡量注意該系統(tǒng)各子系統(tǒng) （ 或 功能單元 ） 的相對(duì)獨(dú)立性 ， 避免相互干擾 ． 最好按系統(tǒng)設(shè)計(jì)者所考慮的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分 ． 例如 ， 動(dòng)力裝置某壓力測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分級(jí)如圖 ２ 所示 ． 在該測(cè)量系統(tǒng)的分級(jí)中 ， 考慮了各單元功能的相對(duì)獨(dú)立性 ． 圖 １ 復(fù)雜系統(tǒng)層次診斷分級(jí)結(jié)構(gòu)圖 ２ 壓力測(cè)量系統(tǒng)分級(jí)示意圖 １２ ２．３ 基本診斷策略 層次診斷的具體實(shí)現(xiàn)是一種修正多步診斷策略 ． 該策略采用淺知識(shí)控制深 、 淺知識(shí)的推理 ． 它將一個(gè)復(fù)雜診斷問題簡(jiǎn)化為多個(gè)簡(jiǎn)單診斷問題 ， 然后分別根據(jù)實(shí)際情況采用淺知識(shí)診斷方法 ， 求