民用航空发动机在翼时间控制方法

为了通过视情维修策略控制民航发动机在翼时间,分析了发动机维修与在翼时间的特点,建立了反映在翼时间与状态监测变量和故障强度之间关系的比例强度模型,确立了性能衰退下的在翼时间控制限与单位时间总成本期望值最小时的最优预防性维修间隔,并进行了CF6-80C2A5型发动机运营数据的实例验证。结果表明:故障强度小,则在翼时间控制限低;预防性维修与事后维修成本率会影响最优预防性维修间隔;完备的发动机拆换与在翼历史记录、维修成本、适航与制造商要求、寿命件限制等数据是提高在翼时间控制准确性的关键。     

Opportunistic preventive maintenance optimization for multi-unit series systems with combing multi-preventive maintenance techniques

This paper proposes a dynamic opportunistic preventive maintenance (PM) optimization policy for multi-unit series systems by integrating multi PM techniques. Two PM techniques, periodic PM and sequential PM, are considered. Whenever one of the units reaches its reliability threshold, a PM action has to be performed on that unit. At that time the whole system has to be stopped and PM opportunities arise for the other units of the system. An optimal PM practice is determined by maximizing the short-term cumulative opportunistic maintenance (OM) cost savings for the whole system. Numerical examples are given to show how this approach works. Finally, a comparison between the proposed PM policy and the other policies is given.     

Reliability Modeling and Maintenance Policy Optimization for Deteriorating System Under Random Shock

Performance degradation and random shock are commonly regarded as two dependent competing risks for system failures. One method based on effective service age is proposed to jointly model the cumulative effect of random shock and system degradation, and the reliability model of degradation system under Nonhomogeneous Poisson processes (NHPP) shocks is derived. Under the assumption that preventive maintenance (PM) is imperfective and the corrective maintenance (CM) is minimal repair, one maintenance policy which combines PM and CM is presented. Moreover, the two decision variables, PM interval and the number of PMs before replacement, are determined by a multi-objective maintenance optimization method which simultaneously maximizes the system availability and minimizes the system long-run expect cost rate. Finally, the performance of the proposed maintenance optimization policy is demonstrated via a numerical example.     

动车组单部件两级非完美维护策略及优化研究

对动车组部件的维修保养是保证车辆在运营期间具有一定可靠度的重要措施,其维护周期的确定直接影响铁路运输安全.基于我国动车组的多级维护制度,提出部件的多等级非完美维护策略.选取动车组四级修时更换的部件为研究对象,建立了一种基于里程故障威布尔分布的两级非完美维护模型.以我国现行的动车组维护计划为框架,提出了动车组部件的两种维护方案,将维修时间和维修成本作为优化目标,应用多目标遗传算法对研究区间内的维修周期和所需的维修等级进行决策,并与单一非完美维护模型的优化结果进行比较.研究结果表明,两级非完美维护策略能以更低的维护成本得到满足可靠度要求的维护计划,且在不严格匹配整车维修等级的部件维护方案下得到的维护计划能够在较少的维护成本和维护次数下使部件处于较高的可靠度,更具经济性和安全性.      

用变点分析方法评价城市公共汽车预防维修效果

维修保养的效果影响车辆的运行可靠性和维修费用.基于现场数据,采用变点分析方法,分析汽车二级保养和三级保养前、后失效发生率的变化,并由此评价车辆不同级保养的效果.该方法可为企业维修质量的改进提供依据.     

主机缸套冷却水出口温度控制方法

利用传热学理论，对船舶主柴油机缸套冷却水系统的传热机理进行了分析，给出了其动态热力数学模型。针对其惯性较大，缸套冷却水出口温度经常超调的特点，提出了在现有的传统PID反馈控制的基础上，引入以船舶主柴油机输出“功率”作为反映缸套冷却水热负荷扰动信号的前馈控制，以减小缸套冷却水出口温度的动态偏差，并利用Matlab仿真进行了验证。仿真结果表明，这种控制方法比传统的控制方法具有更好的控制性能。     

基于dSPACE平台的柴油机测控系统硬件在环仿真

为了降低柴油机测控系统的开发时间和费用,采用dSPACE硬件在环仿真平台,对柴油机测控系统进行了开发.采用BP神经网络改进了柴油机准稳态模型,使用Matlab/Simulink软件建立了TBD620V12型增压柴油机的改进准稳态模型,并检验了新增的爆发压力模型和滑油压力模型的精度.在dSPACE处理器中运行该仿真模型,并通过输入输出接口板及接口电路将测控系统与dSPACE平台连接,实现了测控系统与柴油机模型的闭环仿真.仿真结果与试验数据对比表明:相对误差小于3%,从而可用硬件在环仿真代替实机试验,缩短了测控系统的开发周期,并降低了开发成本.     

柴油机排气歧管进气角度对排气性能影响

为研究柴油机排气系统的结构对增压方式及排气能量利用效率的影响,建立了某柴油机排气歧管的三维数值模型,采用动态控制技术,分析了各歧管联合排气时排气系统内的流动状态.结果表明,原始结构的排气管内存在漩涡、局部动态压力过大,排气歧管内气体流量分布最大不均匀度较大等现象.为提高排气性能,对排气歧管进气角度进行了优化.模拟结果表明,优化后涡流明显减少,局部动压降低2000 Pa,出口处最大不均匀度降低5.55％,该结构有利于排气.     

基于MATLAB的增压发动机动态排放仿真模型研究

介绍了研究增压发动机动态排放问题的意义以及研究方法.采用了增压发动机动态性能模拟与稳态试验相结合的方法,建立了涡轮增压柴油机的准线性动态模型,利用稳态试验数据建立神经网络排放模型,提出了一种将2种模型结合起来在MATLAB/SIMULINK环境下的增压发动机动态排放预测仿真模型.     

基于DOE与遗传算法相结合的共轨柴油机喷射参数优化

将DOE与遗传算法相结合对共轨柴油机喷射参数进行优化,并对优化方案进行了燃烧分析和试验验证。针对某型共轨柴油机,利用DOE设计了77种共轨柴油机喷射参数技术方案,再以响应面近似模型技术构造优化目标函数,利用遗传算法对该近似模型进行寻优。试验结果证明优化后柴油机油耗降低5%,NOx降低10%,碳烟降低18%。     

基于T-S模糊模型的船舶柴油机动态辨识

考虑到船舶柴油机模型的非线性和负载的不确定性,用T-S(Takagi-Sugeno)模糊辨识方法建立了船舶柴油机的动态模型。采用模糊聚类简化了T-S模糊规则数的确定和前提中隶属度函数参数的生成,用加权最小二乘算法得出辨识结论中的线性参数。对船舶柴油机在稳态运行工况下作小偏差工况扰动实验,得到在油门尺度和负载变化下柴油机转速、涡轮增压器转速等输出数据,利用该数据建立了描述柴油机动态性能的T-S模糊模型。仿真结果表明,利用该算法能有效地辨识出柴油机转速、涡轮增压器转速、增压压力、空冷器压力等输出在小工况扰动下的变化模型。     

柴油机气缸垫的损伤与预防

柴油机气缸垫是柴油机机体组件之一,安装在气缸盖和气缸体之间,其功能是保证气缸盖与气缸体接触面的密封,防止漏气、漏水和漏油。阐述汽缸垫的损伤与预防,探讨处理方法,减少维修费用和提高柴油机的使用效率,在论述的过程中从结构着手,分析产生的原因,最终说明柴油机气缸垫损伤与预防措施及处理方法。     

基于动态规划算法的增程式电动汽车能量管理策略优化

提出了一种动态规划改进算法, 根据约束条件确定未来可达状态序列, 通过计算离散状态点间的转移代价, 在保证求解精度的同时, 降低了离线优化计算量; 利用改进动态规划算法设计了增程式电动汽车能量管理策略, 根据能量管理优化问题特点, 建立了动力系统模型和适用于全局优化求解的系统状态方程, 并确定了以动力电池荷电状态为系统状态量和增程器发电功率为系统控制量; 在迭代计算过程中, 将发动机燃油费用和动力电池电能费用之和作为目标函数, 构建了基于北京主干道不同行驶里程仿真工况, 得到了驱动电机需求功率最优分配结果; 提取了增程器启停状态与动力电池荷电状态和驱动电机需求功率二者之间的控制规则, 利用最小二乘法对增程器功率分流比与驱动电机需求功率的分布规律进行拟合, 建立了基于优化规则的能量管理策略。仿真结果表明: 对于行驶里程为100km的仿真工况, 动态规划改进算法计算时间为7 239s, 与经典动态规划算法相比计算效率提高了78.2%;基于优化规则的能量管理策略能够获得类似动态规划改进算法的控制效果, 2种控制策略的动力电池荷电状态误差小于2.5%;相比实车电能消耗-电能维持型控制策略, 基于优化规则的控制策略能够使整车经济性提高5.4%, 使燃油经济性提高7.9%。      

柴油机燃油电子喷射系统的研究

综述了国内外柴油机燃油电控喷射技术的发展概况,提出了16V240ZB型机车柴油机实现燃油喷射电子化的改进方案;阐述了多极电磁铁实现快速动作的机理,对快速电磁阀动态特性进行了计算机仿真,根据仿真结果对弹簧预载荷及线圈能量输入方式进行了优选。建立了16V240ZB型柴油机燃油电控喷射系统的三边界条件数学模型,应用IBM-PC机对喷油过程进行了数字仿真,根据程序运行结果对电子喷射系统中的结构参数进行了优选。     

活塞动态测量的引线机构的仿真与优化

从机构学的角度提出了引线机构的运动学和动力学模型，并实现了引线机构的动态模拟，探讨了引线机构的优化设计方法，并具体应用在6105QC柴油机的引线机构的计算机辅助设计中，结果表明所提出的引线机构的运动学和动力学模型是合理的，优化设计方法是可行的。     

电控柴油机燃油喷射技术

柴油机电控燃油喷射系统在满足排放法规的条件下,能大大提高柴油机的燃油经济性和动力性。柴油机电控燃油喷射系统是在传统燃油喷射系统基础上发展起来的,由位置控制和时间控制两种主要形式构成。柴油机高压燃油共轨技术被公认为20世纪3大突破之一,将成为21世纪柴油机燃油系统的主流。分析柴油机电控燃油喷射系统的优点、类型及应用,着重介绍柴油机电控燃油喷射系统的控制原理。     

Degradation Reliability Analysis Based on TOPSIS Model Selection Method

It is necessary to determine the degradation path model of products at first when using the method based on degradation path model to evaluate the degradation reliability of products.At present,the degradation path model is mainly determined by scatter plots of degradation data.However,this method has strong subjectivity and is liable to cause the evaluation results to be inconsistent with the actual situation.In this paper,a degradation reliability analysis method based on TOPSIS(technique for order preference by similarity to an ideal solution)model selection is proposed,and its implementation process is given.The optimal degradation path model is selected according to the calculated proximity.With the help of TOPSIS method,various degradation path models can be selected and quantified,and the original degradation path method can be improved to avoid the risk of errors in product reliability evaluation caused by inaccurate subjective hypothesis,so as to ensure the objectivity and accuracy in the process of model determination.The validity and practicability of the proposed method are verified by the degradation analysis of the injector of a certain type of diesel engine.     

浅析RT-flex系列船用智能柴油机网络监控技术

随着船舶主机新技术的不断发展,越来越多的智能柴油机在船舶上得以应用。针对智能柴油机维护管理困难的新问题,以Sulzer RT-flex系列船用智能柴油机为例,对其网络监控及AutoChiefC20主机遥控系统的网络集成技术进行分析,并提出维护管理建议,对船舶轮机、电气管理人员具有一定的参考意义。     

基于改变压缩比的新型柴油机冷起动辅助装置

柴油机的冷起动性能直接影响油耗、排放指标，甚至生产任务的完成，因此柴油机冷起动的可靠性已经成为当前柴油机发展中的重要课题之一．为此开发了一种基于缸内机油喷射来改变压缩比的柴油机冷起动辅助装置，其工作过程是在柴油机曲轴达到规定的转速和转角时，向气缸内喷人一定量的机油，从而达到通过提高压缩比、减少漏气损失，改善柴油机冷起动性能的目的．分析了该装置的工作原理、结构特点、及其控制系统和喷油量的计算．     

基于理论的船舶主机冷却水控制系统的设计

摘要本文对船舶主柴油机缸套冷却水系统的传热机理进行了分析,建立了船舶主柴油机缸套冷却水系统的动态热力数学模型。由于系统的参数具有不确定性,并针对目前船舶主柴油机缸套冷却水系统惯性较大,缸套冷却水出口温度经常超调的特点,设计了该系统的H∞控制器。通过仿真发现所设计的H∞控制器能有效地提高系统的动态精确度和抑制扰动的能力。