高压油管压力控制：国赛二等奖论文与代码解析

《高压油管压力控制问题的研究与分析》是一篇参加2019年高教社杯全国大学生数学建模竞赛的作品，该竞赛强调严谨性和实践性，论文结合了理论建模与实际代码实现，最终获得了国家二等奖。论文的核心内容主要围绕高压油管内的燃油压力控制展开。 首先，作者根据燃油压力与密度之间的比例关系，构建了一个压力变化模型，探讨了在不同压力条件下如何优化喷油和供油策略。通过实验数据和弹性模量的拟合，他们将连续模型转化为离散形式，利用有限差分法处理微分方程，从而确定初始供油流量和压力参数，目标是通过单向阀的控制，使工作周期内压力波动最小化。经过精确的二分法搜索，发现单向阀开启的最佳时长为0.284ms，能确保高压油管内的压力稳定在100MPa左右。 在后续的问题分析中，作者扩展了研究范围，针对调整过程（如2s、5s和10s）优化了单向阀的开启时间，进一步细化了控制策略。对于问题2，他们分析了凸轮和针阀运动，建立凸轮极径与极角的数学关系，并利用题目提供的流量公式，构建了供油和喷油流量的动态模型。通过将这些因素整合，形成以凸轮转速为参数的压力优化模型，当凸轮转速设定为π/113rad/ms时，同样实现了压力的稳定。 最后，问题3针对不同喷油嘴压强情况，对总的喷油流量进行了单独计算，这表明了作者在考虑复杂系统动态时的细致入微。整个研究不仅展示了数学建模的理论应用，还包含了实际工程问题的解决策略，体现了参赛团队对高压油管压力控制问题深入理解与技术上的精湛能力。 这篇论文不仅是竞赛作品，也具有很高的学术价值，对理解燃油系统压力管理、优化控制策略以及数值模拟方法在工程实践中的应用具有重要参考意义。