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可变截面增压器扭曲导叶对涡轮叶片激振的影响研究
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作者 李延昭 于效顺 +2 位作者 刘臻 李国胜 宋丽华 《车用发动机》 北大核心 2024年第6期24-31,共8页
涡轮叶片高周疲劳(HCF)限制了涡轮增压器的使用寿命,在可变截面增压器中尤为明显。针对某0.6 L二冲程汽油机用增压器的可调导叶径流涡轮在运行中容易出现高周疲劳失效的问题,设计了一种扭曲结构的导叶叶型,采用数值模拟方法研究了扭曲... 涡轮叶片高周疲劳(HCF)限制了涡轮增压器的使用寿命,在可变截面增压器中尤为明显。针对某0.6 L二冲程汽油机用增压器的可调导叶径流涡轮在运行中容易出现高周疲劳失效的问题,设计了一种扭曲结构的导叶叶型,采用数值模拟方法研究了扭曲导叶对涡轮流场和叶片激振的影响。研究结果表明:顺时针扭曲导叶可以减弱喷嘴导叶出口与涡轮叶片前缘之间的干涉效应,逆时针导叶会增强二者的干涉效应;相较于原对称叶型导叶,进入涡轮增压器的高温、高压气流在通过顺时针扭曲叶型导叶后,尾迹呈倾斜状,气流激振力被分散,对下游涡轮叶片前缘的影响减弱;同时,由于涡轮叶片间隙的压力梯度减小,间隙泄漏流强度降低,叶片高激励区的激励幅值也随之减小。研究综合考虑了涡轮机效率和叶片激振力的变化趋势,确定导叶扭曲角度为4°时最为合理,最优方案在不影响涡轮性能的前提下,叶片最大振动应力降低64%。 展开更多
关键词 可变几何截面涡轮增压 涡轮叶片 振动 非定常流动 压力波
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可变截面涡轮增压器与废气再循环对柴油机排放的影响 被引量:8
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作者 楼狄明 郭石磊 +1 位作者 谭丕强 胡志远 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1931-1937,共7页
以一台重型柴油机为试验对象,研究可变截面涡轮增压器(VGT)和废气再循环(EGR)阀门开度对柴油机增压比、空燃比、燃油消耗率及NO_x,CO,HC,CO2和烟度等排放特性的影响.研究结果表明,随着EGR阀门开度的增大,增压比、空燃比降低,经济性变差.... 以一台重型柴油机为试验对象,研究可变截面涡轮增压器(VGT)和废气再循环(EGR)阀门开度对柴油机增压比、空燃比、燃油消耗率及NO_x,CO,HC,CO2和烟度等排放特性的影响.研究结果表明,随着EGR阀门开度的增大,增压比、空燃比降低,经济性变差.EGR阀门开度和VGT阀门开度对NO_x排放影响很大,随EGR阀门开度和VGT阀门开度增大,NO_x排放的体积分数显著降低,但HC,CO,CO2的体积分数和烟度升高.为实现降低NO_x排放的同时控制燃油消耗率和烟度的升高,可在中等负荷时选择EGR阀门开度50%、VGT阀门开度45%的控制策略;在高负荷时选择EGR阀门开度75%、VGT阀门开度55%的控制策略. 展开更多
关键词 重型柴油机 废气再循环 可变截面涡轮增压 排放特性
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车用柴油机可变截面涡轮增压器控制系统研究 被引量:3
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作者 龚振青 周明 +1 位作者 李希浩 欧阳明高 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期279-282,共4页
提出了一种以步进电机为执行器、预测函数与增压压力闭环反馈相结合的VGT控制系统,以期对喷嘴环截面积进行有效的控制,综合提高发动机的稳态和动态性能。在自行构建的软硬件系统上进行了试验,结果表明该方案简单易行,实用性很强。
关键词 增压 可变截面涡轮增压 闭环控制系统 汽车 柴油机
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可变几何涡轮增压器与发动机稳态匹配模型的研究 被引量:9
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作者 郭林福 马朝臣 +1 位作者 施新 鲍捷 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期155-160,共6页
首先建立了在稳态工况下可变几何涡轮增压器(VGT)和发动机匹配的数学模型,讨论了建模中的几个关键问题。在此基础上,利用simulink建立了VGT与发动机匹配的模拟模型。通过大量的试验对模型进行了验证,结果表明模型的建立是正确的,应用该... 首先建立了在稳态工况下可变几何涡轮增压器(VGT)和发动机匹配的数学模型,讨论了建模中的几个关键问题。在此基础上,利用simulink建立了VGT与发动机匹配的模拟模型。通过大量的试验对模型进行了验证,结果表明模型的建立是正确的,应用该模型能较准确地预测各种工况下可调叶片的位置、涡轮流量等。最后,利用该模型模拟了过量空气系数一定时叶片转角随发动机转速、负荷等的变化,以及过量空气系数不同时对叶片转角和增压压力的要求的变化,得出了一些有关可调涡轮增压器匹配和设计的结论。 展开更多
关键词 涡轮增压 发动机 稳态匹配模型 可变几何涡轮 vgt
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可变喷嘴涡轮增压器喷嘴环叶片位置对柴油机性能的影响 被引量:17
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作者 郭鹏江 王天灵 +1 位作者 吴君华 高希彦 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期41-47,共7页
针对普通废气涡轮增压器低速响应和高速功率不能同时兼顾的特点,对可变喷嘴涡轮增压器(VNT)进行了试验研究。通过试验分析了喷嘴环叶片位置对柴油机性能的影响,并得到了VNT的优化脉谱。同时进行了VNT的瞬态响应研究。研究结果表明:VNT... 针对普通废气涡轮增压器低速响应和高速功率不能同时兼顾的特点,对可变喷嘴涡轮增压器(VNT)进行了试验研究。通过试验分析了喷嘴环叶片位置对柴油机性能的影响,并得到了VNT的优化脉谱。同时进行了VNT的瞬态响应研究。研究结果表明:VNT通过改变涡轮喷嘴环面积可与柴油机各工况实现最佳匹配,燃油消耗率在全工况范围内明显改善,在高速低负荷时燃油消耗率降低最多,达到了10%;通过增加低速的进气量,VNT对柴油机低速高负荷工况性能有明显改善,扭矩约增加15N·m,油耗率降低2%,烟度从原机4.5 BSU降低到2.5 BSU;通过与原机外特性的对比,在中高速的NO_x和烟度排放与原机相差不大,在低速区NO_x增加约100×10^(-6),烟度降低2 BSU,在整个转速范围内油耗率降低2%~3%。 展开更多
关键词 内燃机 可变喷嘴涡轮增压 喷嘴环 柴油机 脉谱 瞬态响应 匹配
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可变喷嘴涡轮增压器电控系统的设计与匹配 被引量:12
6
作者 王恩华 周明 +2 位作者 李建秋 王戈一 欧阳明高 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期559-563,共5页
为研究可变喷嘴涡轮增压对车用发动机性能的影响,针对国内研发的车用可变喷嘴涡轮增压器开发了电控系统。该电控系统采用MC68HC11E9单片机为微控制器,以进气歧管内的增压压力为控制目标,控制算法采用数字PID控制。在发动机台架上进行了... 为研究可变喷嘴涡轮增压对车用发动机性能的影响,针对国内研发的车用可变喷嘴涡轮增压器开发了电控系统。该电控系统采用MC68HC11E9单片机为微控制器,以进气歧管内的增压压力为控制目标,控制算法采用数字PID控制。在发动机台架上进行了装有国内研发的可变喷嘴涡轮增压器电控系统的6缸发动机的匹配和稳态试验,试验结果表明采用国产可变喷嘴涡轮增压器对发动机性能有较大的改善。 展开更多
关键词 可变喷嘴涡轮增压 电控系统 增压柴油机 发动机 MC68HC11E9单片机
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可变喷嘴涡轮增压器与柴油机匹配的数值模拟 被引量:9
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作者 邢世凯 马朝臣 高建兵 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期139-143,共5页
利用GT-Power一维仿真软件,建立了J90S固定截面涡轮增压柴油机WD615.50的仿真计算模型,并与试验数据进行对比,验证模型的准确性。在此基础上,将原机的J90S固定截面涡轮增压器改为JK90S可变喷嘴涡轮增压器,建立可变喷嘴涡轮增压柴油机的... 利用GT-Power一维仿真软件,建立了J90S固定截面涡轮增压柴油机WD615.50的仿真计算模型,并与试验数据进行对比,验证模型的准确性。在此基础上,将原机的J90S固定截面涡轮增压器改为JK90S可变喷嘴涡轮增压器,建立可变喷嘴涡轮增压柴油机的仿真计算模型,对JK90S与WD615.50柴油机的匹配规律进行数值模拟。数值模拟结果表明:与固定截面涡轮增压器相比,在柴油机低速工况下,通过关小可变喷嘴涡轮增压器喷嘴环叶片的开度,柴油机进气更加充足,功率及转矩稍有增加,经济性有所改善。根据数值模拟结果,确定了最佳喷嘴环叶片开度随柴油机转速及负荷的变化规律。 展开更多
关键词 内燃机 柴油机 可变喷嘴涡轮增压 匹配 模拟 性能优化
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可变喷嘴涡轮增压器对车用柴油机瞬态性能的影响 被引量:9
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作者 孙万臣 韩永强 +1 位作者 刘忠长 刘巽俊 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期122-124,共3页
应用自行开发的柴油机瞬态工况测控系统和VNT电控系统,试验研究了可变喷嘴涡轮增压器对车用增压中冷柴油机瞬态工况下烟度、增压压力、燃油消耗量及空燃比等性能参数的影响规律。研究结果表明,在典型瞬态工况下适当减小VNT的开度可以改... 应用自行开发的柴油机瞬态工况测控系统和VNT电控系统,试验研究了可变喷嘴涡轮增压器对车用增压中冷柴油机瞬态工况下烟度、增压压力、燃油消耗量及空燃比等性能参数的影响规律。研究结果表明,在典型瞬态工况下适当减小VNT的开度可以改善进气响应、增加进气充量,选取合理的VNT开度可以降低排气烟度,低速增负荷工况排气烟度可降低34%,但喷嘴环开度过小,将导致增压器效率下降,进气量降低,排气烟度增加。 展开更多
关键词 可变喷嘴涡轮增压 柴油机 瞬态工况
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可变喷嘴涡轮增压器电控系统设计 被引量:5
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作者 赵佳佳 刘忠长 +1 位作者 牛志明 刘巽俊 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期525-527,536,共4页
针对GT35V可变喷嘴涡轮增压器开发了一套涡轮开度电控系统。该系统以步进电机为核心元件,以MCS-51系列单片机及其扩展为电控单元,采用模块化的设计结构完成了控制软件的编制。通过电控系统调试及其在CA6DE1-21K柴油机上的标定试验,表明... 针对GT35V可变喷嘴涡轮增压器开发了一套涡轮开度电控系统。该系统以步进电机为核心元件,以MCS-51系列单片机及其扩展为电控单元,采用模块化的设计结构完成了控制软件的编制。通过电控系统调试及其在CA6DE1-21K柴油机上的标定试验,表明该系统具有结构简单、可靠性好、精度较高等特点。 展开更多
关键词 可变喷嘴增压 电控系统 执行机构 可变喷嘴涡轮增压 系统设计 MCS-51系列单片机 设计结构 步进电机 电控单元 控制软件
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大型柴油机可变几何涡轮增压器的研制及试验研究 被引量:7
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作者 杨策 马朝臣 沈宏继 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期551-554,共4页
介绍了一种可变几何涡轮增压器的设计过程。对比了这种可变几何涡轮增压器与原涡轮增压器在性能上的差别。对这种可变几何涡轮增压器进行了台架试验和跑车试验。台架试验结果表明:这种可变几何涡轮增压器有效地提高了发动机在最大转矩... 介绍了一种可变几何涡轮增压器的设计过程。对比了这种可变几何涡轮增压器与原涡轮增压器在性能上的差别。对这种可变几何涡轮增压器进行了台架试验和跑车试验。台架试验结果表明:这种可变几何涡轮增压器有效地提高了发动机在最大转矩点的缸内爆发压力和最大转矩点的转矩,改善了发动机的动力性。加速试验结果表明:安装了可变几何涡轮增压器的发动机的加速时间比原发动机的加速时间缩短了5s。 展开更多
关键词 大型柴油机 可变几何 涡轮增压 台架试验 跑车试验
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可变喷嘴涡轮增压器与发动机的匹配分析 被引量:13
11
作者 王恩华 周明 +2 位作者 李建秋 欧阳明高 王戈一 《车用发动机》 北大核心 2003年第4期18-21,共4页
通过可变喷嘴涡轮增压器与发动机的匹配试验测得增压压力和排气压力值,结合发动机的结构参数,计算了发动机的流通特性,建立了可变喷嘴增压器与发动机的联合工作曲线。对联合工作曲线的分析表明设计的可变喷嘴涡轮增压器与发动机匹配良好... 通过可变喷嘴涡轮增压器与发动机的匹配试验测得增压压力和排气压力值,结合发动机的结构参数,计算了发动机的流通特性,建立了可变喷嘴增压器与发动机的联合工作曲线。对联合工作曲线的分析表明设计的可变喷嘴涡轮增压器与发动机匹配良好,不会出现喘振和阻塞。 展开更多
关键词 可变喷嘴涡轮增压 发动机 匹配 进气流量
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车用可变几何涡轮增压器喷嘴环叶片初步研究 被引量:7
12
作者 黄若 赵小兰 +3 位作者 马朝臣 毕金光 施新 王剑 《车用发动机》 北大核心 2007年第4期81-85,共5页
对应用气动型与对称型喷嘴环叶片的车用可变几何涡轮增压器进行了研究。分别建立了两种喷嘴环三维模型,应用NUMECA软件对配置两种喷嘴环的涡轮进行了流场计算与分析。设计、加工了气动型叶片喷嘴环组件,分别将两种喷嘴环组件装配在同一... 对应用气动型与对称型喷嘴环叶片的车用可变几何涡轮增压器进行了研究。分别建立了两种喷嘴环三维模型,应用NUMECA软件对配置两种喷嘴环的涡轮进行了流场计算与分析。设计、加工了气动型叶片喷嘴环组件,分别将两种喷嘴环组件装配在同一台增压器上,进行了增压器涡轮性能对比试验。结果表明,气动型喷嘴环涡轮具有更宽广的流量范围,且效率更高。 展开更多
关键词 可变几何涡轮增压 涡轮 喷嘴环 叶片 数值模拟 对比试验
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JK90S可变喷嘴涡轮增压器试验研究 被引量:15
13
作者 施新 马朝臣 鲍捷 《车用发动机》 北大核心 2005年第6期56-58,共3页
将所设计的JK90S转叶式可变喷嘴涡轮增压器进行了涡轮性能试验。试验结果表明,它能够有效地调节涡轮特性。进行了可变喷嘴涡轮增压器与WD615柴油机的匹配试验,并将匹配结果与原机进行了试验比较;结果表明,柴油机低速动力性和部分负荷低... 将所设计的JK90S转叶式可变喷嘴涡轮增压器进行了涡轮性能试验。试验结果表明,它能够有效地调节涡轮特性。进行了可变喷嘴涡轮增压器与WD615柴油机的匹配试验,并将匹配结果与原机进行了试验比较;结果表明,柴油机低速动力性和部分负荷低速燃油消耗都得到了改善。 展开更多
关键词 可变喷嘴涡轮增压 柴油机 匹配
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天然气发动机可变喷嘴涡轮增压器匹配研究 被引量:3
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作者 郝利君 葛蕴珊 +2 位作者 黄英 张付军 朱辉 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期47-50,共4页
针对488天然气发动机匹配了可变喷嘴涡轮增压器(VNT),设计了电子控制系统,并通过发动机试验研究了VNT匹配规律。天然气发动机VNT调节规律不仅与节气门开度(负荷)有关,也与发动机的转速有关。匹配试验结果表明:采用VNT增压技术后天然气... 针对488天然气发动机匹配了可变喷嘴涡轮增压器(VNT),设计了电子控制系统,并通过发动机试验研究了VNT匹配规律。天然气发动机VNT调节规律不仅与节气门开度(负荷)有关,也与发动机的转速有关。匹配试验结果表明:采用VNT增压技术后天然气发动机的功率和转矩显著提高,最大功率从58 kW提高到73 kW,最大转矩从156 N.m提高到212 N.m,且最大转矩点转速降低,大幅度改善了天然气发动机的动力性与经济性。 展开更多
关键词 内燃机 天然气发动机 可变喷嘴涡轮增压 匹配 特性试验
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车用可变几何涡轮增压器执行机构的设计计算 被引量:5
15
作者 郭林福 马朝臣 鲍捷 《车用发动机》 北大核心 2002年第2期5-8,共4页
介绍了几种可变几何涡轮增压器 (VGT)执行机构 ,并设计出了一种能够满足驱动力、驱动速度、精度等要求的执行机构 ,对该机构的动力学特性进行了分析和计算 ,并对其性能进行了试验。
关键词 设计 计算 可变几何涡轮增压 电子控制 执行机构 汽车 发动机
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可变喷嘴涡轮增压器电液控制阀仿真与实验 被引量:2
16
作者 叶子波 屈盛官 张宜华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期21-25,共5页
根据AVNT控制系统组成及工作原理,建立凸轮位置反馈式AVNT阀的数学模型,分析了控制系统的稳定性和电流-转角特性。仿真结果表明,由幅值裕量、相位裕量和响应时间可知控制系统稳定且具有较好的动态性能。AVNT阀安装到涡轮增压器上,通过... 根据AVNT控制系统组成及工作原理,建立凸轮位置反馈式AVNT阀的数学模型,分析了控制系统的稳定性和电流-转角特性。仿真结果表明,由幅值裕量、相位裕量和响应时间可知控制系统稳定且具有较好的动态性能。AVNT阀安装到涡轮增压器上,通过曲柄轴转角随输入电流变化的实验,验证了仿真模型的可行性。 展开更多
关键词 可变喷嘴涡轮增压 液压控制阀 幅值裕量 相位裕量
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车用增压器变截面无叶蜗壳和涡轮气动性能的研究 被引量:2
17
作者 沈祖达 丰镇平 徐进峰 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第1期59-64,共6页
本文系统地研究了车用增压器变截面无叶蜗壳和涡轮的气动特性及其变化规律,揭示了影响蜗壳和涡轮特性的因素和机制,为变截面增压器的研制及其流动效率的改善提供了依据。
关键词 车用发动机 增压 气动性能 无叶蜗壳 截面 涡轮
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双舌形挡板变截面涡轮增压器与柴油机的匹配试验 被引量:1
18
作者 王仁人 万金领 +3 位作者 张锡朝 刘云岗 李国祥 陆家祥 《车用发动机》 北大核心 2000年第5期31-33,共3页
将设计的双舌形挡板变截面涡轮增压器与 61 30ZQ柴油机进行了匹配试验。试验结果表明 ,与普通增压器相比 ,改善了柴油机的扭矩特性和低转速经济性 ,抑制了高速时的增压过量。
关键词 截面涡轮增压 柴油机 匹配试验
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可变几何涡轮增压器液控执行机构的建模与仿真
19
作者 王纪森 李仕辉 《机床与液压》 北大核心 2011年第3期101-103,共3页
简要介绍可变几何涡轮增压器的结构组成和工作原理,分析作为涡轮增压器核心部件的液控执行机构对涡轮增压器性能的影响。基于液控执行机构工作原理建立该液控执行机构的数学模型,利用Simulink仿真平台对该液压控制系统进行数字仿真,得... 简要介绍可变几何涡轮增压器的结构组成和工作原理,分析作为涡轮增压器核心部件的液控执行机构对涡轮增压器性能的影响。基于液控执行机构工作原理建立该液控执行机构的数学模型,利用Simulink仿真平台对该液压控制系统进行数字仿真,得出该液控系统的时域指标,并分析各结构参数对液控执行机构性能的影响。 展开更多
关键词 可变几何涡轮增压 液压控制 SIMULINK
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废气再循环–可变几何截面涡轮增压柴油发动机燃气双环系统建模及协同控制
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作者 神艳艳 王浩平 田杨 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1072-1079,共8页
针对废气再循环(EGR)与可变几何截面涡轮增压(VGT)的柴油发动机,作者联合考虑其燃油动力转速调节回路与气体回路,提出了内外双环稳定动态反馈的控制策略.其中,内环回路是利用Lyapunov函数设计的控制器,控制燃油质量流量来跟踪柴油发动... 针对废气再循环(EGR)与可变几何截面涡轮增压(VGT)的柴油发动机,作者联合考虑其燃油动力转速调节回路与气体回路,提出了内外双环稳定动态反馈的控制策略.其中,内环回路是利用Lyapunov函数设计的控制器,控制燃油质量流量来跟踪柴油发动机转速;外环回路则设计EGR–VGT控制器,跟踪气体回路的进排气歧管压力及压气机空气质量流量,并克服了柴油发动机建模中的不稳定零动态问题.同时,研究了气体流量与EGR和VGT阀门开度之间的关系,通过设计流量开度转换模块实现了两者控制的转换.最后,通过专业发动机软件AMESim与仿真软件MATLAB/Simulink的联合仿真试验,验证了该控制策略对柴油发动机燃油动力转速调节与气体回路控制的有效性. 展开更多
关键词 柴油发动机 非线性控制 LYAPUNOV函数 废气再循环 可变几何截面涡轮增压 联合仿真
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