基于LugDown的汽车尾气排放检测系统设计与实现

发布时间：2017-07-27 05:05

  本文关键词：基于LugDown的汽车尾气排放检测系统设计与实现

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【摘要】：随着柴油车保有量的大幅增加,NOx和柴油车颗粒物PM(Particulate Matter)排放呈现明显的上升趋势,对生态环境破坏严重,加强柴油车尾气排放检测、控制大气污染刻不容缓。自由加速法和LugDown是目前柴油车尾气排放检测的主要方法。自由加速法在检测过程不带负荷,人为影响因素较大,而LugDown是加载负荷的工况法,能够更加真实模拟汽车行驶状况。本文在深入研究和学习LugDown加载减速工况法理论的基础上,设计开发了基于LugDown的汽车尾气排放检测系统,并对涉及的关键技术进行了深入研究。主要的研究内容如下:1.通过收集、整理国内外相关参考文献,对LugDown的工作原理、检测流程进行归纳总结,在此基础上进行需求分析,设计了基于LugDown的汽车尾气排放检测系统的总体结构。2.对经典PID控制算法与模糊PID控制算法分别进行simulink仿真,仿真结果表明模糊PID控制算法使得系统在更短的时间内稳定,提出了基于模糊PID控制算法的涡流机恒力控制、恒功率控制以及恒速度控制算法。3.对系统需要处理的模拟量输入输出信号与数字量输入输出信号进行分析,设计开发了具有滤波、放大功能的高精度A/D转换调理电路。4.设计开发了LugDown加载减速工况法的汽车尾气排放检测系统,系统包括测功机参数校准模块和LugDown检测模块。测功机参数校准模块实现了速度、扭力、台架基本惯量、加载响应时间、恒加载负荷滑行时间、变加载负荷滑行时间、寄生功率参数的校准;LugDown检测模块实现了轮边功率扫描及烟度数据采集。对设计开发的基于LugDown的检测系统进行了现场测试,试验结果表明该系统满足相关检测规范要求,稳定可靠。
【关键词】：LugDown 测功机 PID控制 恒控制
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U467.48
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 国外尾气排放标准及检测现状10-12
• 1.2.2 国内尾气排放标准及检测现状12-14
• 1.3 论文的主要研究内容及章节安排14-15
• 1.4 本章小结15-16
• 第二章 LugDown加载减速法检测理论16-22
• 2.1 压燃式发动机汽车尾气排放检测方法16-17
• 2.1.1 自由加速法16-17
• 2.1.2 LugDown加载减速法17
• 2.2 底盘测功机17-20
• 2.3 LugDown加载减速法检测流程与判断依据20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 基于LugDown的尾气排放检测系统总体结构22-33
• 3.1 系统需求分析22-23
• 3.2 硬件总体结构23-31
• 3.2.1 设备选型23-29
• 3.2.2 信号分析29-31
• 3.3 软件总体结构31-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第四章 基于LugDown的尾气排放检测关键技术33-47
• 4.1 PID控制算法33-40
• 4.1.1 经典PID控制算法及仿真33-35
• 4.1.2 模糊控制35-36
• 4.1.3 基于模糊的PID控制算法及仿真36-40
• 4.2 恒力控制模型40-42
• 4.3 恒速控制模型42-44
• 4.4 恒功率控制模型44-45
• 4.5 抗干扰技术45-46
• 4.6 本章小结46-47
• 第五章 基于LugDown的尾气排放检测系统47-68
• 5.1 输入输出信号调理电路设计47-48
• 5.2 数据库设计48-53
• 5.3 系统软件详细设计53-59
• 5.3.1 车辆报检模块53-54
• 5.3.2 通信模块54-58
• 5.3.3 最大轮边功率扫描模块58-59
• 5.4 测功机参数校准模块59-67
• 5.4.1 速度59-60
• 5.4.2 扭力60-61
• 5.4.3 基本惯量61-62
• 5.4.4 内部损耗功率62-63
• 5.4.5 加载响应时间63-64
• 5.4.6 恒载荷加载滑行时间64-66
• 5.4.7 变载荷加载滑行时间66-67
• 5.5 本章小结67-68
• 第六章 系统试验及结果分析68-75
• 6.1 实验平台68-69
• 6.2 测功机参数校准测试结果69-74
• 6.2.1 速度标定测试69
• 6.2.2 压力传感器标定测试69-71
• 6.2.3 基本惯量测试71
• 6.2.4 内部损耗功率测试71-72
• 6.2.5 加载响应时间测试72-73
• 6.2.6 恒载荷加载滑行时间测试73-74
• 6.2.7 恒控制测试74
• 6.2.8 功率扫描测试74
• 6.3 本章小结74-75
• 总结与展望75-76
• 参考文献76-79
• 攻读学位期间取得的研究成果79-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 郭正;安相璧;焦宇飞;王龙;王虎;;底盘测功机内部损耗功率补偿曲线的拟合[J];四川兵工学报;2015年05期

2 何志明;;加载减速法排气检测与安全管理[J];广州化工;2013年21期

3 李树珉;李琨;武朋辉;;电涡流底盘测功机模糊PID控制算法研究[J];中国测试技术;2008年02期

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5 李晶华;高俊华;黎苏;刘波;;底盘测功机阻力设定对汽车排放的影响分析[J];汽车技术;2007年12期

6 马岳峰,刘昭度,齐志权,崔海峰;汽车轮边功率特性快速测试方法的研究[J];公路交通科技;2005年06期

7 杨万顺,张U，

本文编号：579863