内燃机车柴油机电子控制与硬件在环仿真技术研究

"这篇博士学位论文主要探讨了内燃机车柴油机的电子控制技术及其硬件在环仿真的应用。作者刘彪在导师王立德的指导下，深入研究了如何通过电子控制来提升内燃机车柴油机的性能，以应对社会发展对铁路行业提出的更高要求。论文重点研究了时间控制方式的电控单体泵，设计了相应的控制策略，并构建了面向大功率机车柴油机的电子控制单元。 论文提出，相比于传统的机械控制，电子控制能更有效地提升机车性能。为了增强控制的实时性，电子控制单元采用了双CPU架构，确保了处理速度。同时，为了解决电磁阀电流控制的问题，论文提出了一种闭环SIP（Start Injection Point）控制方法，以改善电流波形并加快下降速度，通过反串稳压管设计来减少毛刺。 在硬件在环仿真方面，论文引入了虚拟仪器技术，利用LabVIEW和Matlab混合编程构建了系统模型。神经网络被用于动态模型的建立，以进行控制行为验证。考虑到柴油机的非线性和大惯性特性，选择了非线性自回归滑动平均模型，并利用递次逼近法优化网络结构。此外，论文还扩展了柴油机外围设备模型，包括电控单体泵、主发电机、起动电机模型等，确保了与电控单元的无缝集成。硬件在环仿真系统中还内置了在线故障诊断模型，采用数据挖掘技术来处理小样本情况下的故障分类问题。 最后，通过对电控单元的性能试验，验证了电控单体泵的基本控制功能，实验结果证明了该电子控制策略的有效性。" 这篇论文详细阐述了内燃机车柴油机电子控制技术的发展趋势，硬件在环仿真技术的应用，以及在提高柴油机性能和实现高效故障诊断方面的创新方法。这些研究成果对于提升我国铁路行业的技术水平具有重要意义，同时也为相关领域的工程实践提供了理论支持。