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　　1.概述
　　
　　柴油發(fā)電機(jī)在脈沖工況下的工作特點(diǎn)是:負(fù)載在空載和帶載間周期性波動(dòng)，機(jī)組大部分時(shí)間運(yùn)行在動(dòng)態(tài)過程中，載荷幅度有時(shí)甚至超過柴油機(jī)的額定功率，同時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速的動(dòng)態(tài)調(diào)速率要求在一定范圍內(nèi)(例如10)。相比于其它工況，脈沖工況是一種異常惡劣的工作狀態(tài)，其對(duì)柴油機(jī)的供油情況有著更為嚴(yán)格的要求。在某脈沖負(fù)載廢氣渦輪增壓柴油發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)中，柴油機(jī)的供油系統(tǒng)為電控泵管嘴燃油噴射系統(tǒng)。與傳統(tǒng)柴油機(jī)相比，電控燃油噴射柴油機(jī)通過對(duì)噴油過程進(jìn)行時(shí)間式、多;數(shù)柔性控制，能更靈活準(zhǔn)確地控制柴油機(jī)的各種運(yùn)行參數(shù)[1、2]。但要做到這一點(diǎn)，首先要對(duì)電控系統(tǒng)的控制參數(shù)進(jìn)行精細(xì)地標(biāo)定。柴油機(jī)的許多指標(biāo):相互矛盾的，必須經(jīng)過綜合分析和比較，才能最終確定噴射系統(tǒng)的各控制參數(shù)，這是一項(xiàng)極其復(fù)雜的工作[3].所以在某脈沖負(fù)載柴油發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)中，電控泵管嘴燃油噴射系統(tǒng)控制參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)整定過程消耗了大量的時(shí)間、人力和燃油等資源。
　　
　　本文在計(jì)算機(jī)仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，對(duì)電控泵管嘴燃油噴射系統(tǒng)在廢氣渦輪增壓柴油機(jī)脈沖負(fù)載工況中的控制策略進(jìn)行研究，以提高機(jī)組動(dòng)態(tài)性能，節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)調(diào)整時(shí)的資源消耗，因此具有重要意義。
　　
　　2.某脈沖負(fù)載柴油發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)介
　　
　　機(jī)組主要設(shè)備包括廢氣渦輪增壓柴油機(jī)、聯(lián)軸器、離合器、發(fā)電機(jī)以及大慣量?jī)?chǔ)能飛輪。儲(chǔ)能飛輪的作用是在機(jī)組加載轉(zhuǎn)速降低時(shí)釋放能量，以彌補(bǔ)柴油機(jī)研發(fā)出功率的不足部分，其慣量為機(jī)組軸系其它運(yùn)轉(zhuǎn)部件慣量的20.5倍[4]。其中柴油機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1000r /min。機(jī)組的工作電流如圖1所示，是幅值依次遞減、突加突卸的一組脈沖波形電流。機(jī)組最大脈沖電流時(shí)的負(fù)載功率大于柴油機(jī)所能發(fā)出的最大功率。

　　
　　柴油機(jī)供油系統(tǒng)為電控泵管嘴系統(tǒng)，它是一種時(shí)間控制式噴油系統(tǒng)，它的控制系統(tǒng)工作原理如圖2所示[5.6]

　　
　　3仿真模型及試驗(yàn)驗(yàn)證
　　
　　3.1機(jī)組仿真模型
　　
　　本文基于發(fā)動(dòng)機(jī)仿直軟件GT-POWER和數(shù)學(xué)計(jì)算軟件Matla對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真計(jì)算分析，系統(tǒng)劃分為柴油機(jī)、聯(lián)軸器、離合器、飛輪、發(fā)電機(jī)以及軸承六大部分。在柴油機(jī)建模時(shí)，采用管內(nèi)一維非定常流動(dòng)FVM(FiniteVolumeMethod)和缸內(nèi)容積法，按工作過程將其劃分為進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、渦輪增壓系統(tǒng)、中冷器、電控泵管嘴系統(tǒng)、氣缸以及曲軸箱。
　　
　　由于機(jī)組大部分時(shí)間運(yùn)行在瞬態(tài)工況，燃燒模型采用半預(yù)測(cè)模型相自定義修正模型。在對(duì)進(jìn)排氣系統(tǒng)建模時(shí)，采用一維交錯(cuò)網(wǎng)格，將柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)分成若干控制體積，應(yīng)用FVM進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。
　　
　　在電控泵管嘴系統(tǒng)建模過程中，系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)在"InjProfileConn供油模板中進(jìn)行設(shè)置;供油凸輪型線在"Profile"中設(shè)置;噴油提前角在"，Startofin-jection中填寫，它是隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和供油量而改變的二維表格。供油模板參數(shù)設(shè)置界面如圖3所示。

　　
　　機(jī)組的GT-POWER模型如圖4所示。

　　
　　為了對(duì)電控燃油噴射系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行研究，系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)模型在Matlab/Simulink中構(gòu)建"機(jī)組的GT-POWER模型與供油系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)的Matlab模型耦合仿真模型如圖5所示。