基于差分思想的高压油管压力控制

发布时间：2021-08-29 16:08

　　针对2019年"高教杯"全国大学生数学建模竞赛A题——高压油管的压力控制,提出了一种基于差分思想的高压油管内压力控制的建模方法。利用状态转换方程与分段式处理得出了增压阶段单向阀开启时长的控制方案,并进一步验证与分析了模型的精度。分析结果表明:高压油管内部压力稳定在100MPa与150MPa时,单向阀开启时长的相对误差分别是1.19%与0.40%,模型精度高达98%以上,基于差分思想的数学建模方法可以有效控制高压油管的内部压力,提高稳定性。 

【文章来源】：科技创新与应用. 2020,(27)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

喷油速率与高压油管示意图

式中，ρ为燃油密度，单位：mg/mm3;E为弹性模量，单位：MPa。依据题目给出的数据，可以得到弹性模量与压力的关系曲线，如图2所示。由图2可以得出弹性模量与压强的关系式为：

对于高压油泵，根据已知数据和公式（3）计算出对应压力下的燃油密度，通过孔径尺寸可以得到单向阀阀口面积，结合公式（4），能够计算出单位时间内的燃油流入量15.3506mm3/ms。对于喷油器，默认外界标准大气压为101kPa，利用相同的方式能够计算出单位时间内的燃油输出量。结合状态转换方程，通过对瞬时流量的计算能够得知每一时刻高压油管内部的流量变化。不断更新下一状态，利用均值函数寻找在周期范围内稳定在100MPa的情况下所需要的单向阀开启时间。基于Matlab编程求解的流程如图3所示。基于上述差分思想求解得到了100MPa时单向阀的单次开启时间t0=0.2846ms。压强达到稳定状态的图像如图4所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于极值思想的高压油管压力控制[J]. 韩露,杨钰莹.  科技创新与应用. 2020(16)
[2]一类高压油管控制问题的建模与数值分析[J]. 蔡建明,林毅豪,李舒,徐思婷,曾建蓉.  当代化工研究. 2020(09)
[3]燃油发动机高压油管压力控制的研究[J]. 孔程程.  内燃机与配件. 2020(07)
[4]高压油管压力控制[J]. 蒋思琦,王畅,杨丽宁.  现代商贸工业. 2020(09)
[5]基于差分方程的高压油管压力控制[J]. 陆毅,沈薇,钱星光.  科技创新与应用. 2020(07)
[6]基于多目标动态规划模型的高压油管压力控制问题的研究[J]. 杨永琪,徐欣蕾,徐海洋,赵梵喆.  电脑知识与技术. 2020(06)
[7]16V240ZJD2型柴油机高压油管设计和计算分析[J]. 张永毅.  科技资讯. 2012(04)

硕士论文
[1]环保制冷工质HFOs的状态方程研究[D]. 李拴拴.太原理工大学 2019
[2](2+1)-味格点QCD状态方程在相对论流体力学中的应用[D]. 袁清.华中师范大学 2019



本文编号：3370963