曲軸的形狀和發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序 曲軸的形狀及曲柄銷(xiāo)間的相互位置(即曲拐的布置)與沖程數(shù)、氣缸數(shù)、氣缸排列方式(直列或V形等)和各氣缸做功行程發(fā)生的順序(稱(chēng)為發(fā)火次序或工作順序)有關(guān)。曲軸的形狀同時(shí)要滿(mǎn)足慣性力的平衡以及發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)性的要求。 　　 　　對(duì)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)就是一個(gè)工作循環(huán)，每個(gè)氣缸都發(fā)火做功一次。各缸的發(fā)火間隔時(shí)間(用0CA表示)要求均勻。如果發(fā)動(dòng)機(jī)有i個(gè)氣缸，則發(fā)火間隔為7200/i0CA，即曲軸每轉(zhuǎn)7200/i時(shí)，就有一個(gè)氣缸做功，這樣才會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作平穩(wěn)。下面介紹常用的4缸、6缸和V形8缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序。 　　 　　(1)四沖程直列4缸機(jī)，缸數(shù)i=4，發(fā)火間隔為7200/4=1800CA。4個(gè)曲柄銷(xiāo)布置在同一平面內(nèi)，1、4缸的曲柄銷(xiāo)朝上時(shí)，2、3缸的朝下，1、4缸與2、3缸相隔1800。這種發(fā)動(dòng)機(jī)可能采用的一種發(fā)火次序。 　　 　　這種發(fā)火次序?yàn)?-3-4-2，習(xí)慣上以1缸為準(zhǔn)，l缸做功后接著是3缸做功，以此類(lèi)推。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的各氣缸，就是按照1-3-4-2的順序循環(huán)，不斷周而復(fù)始地工作著。 　　 　　如將上述2、3缸的工作過(guò)程互換，則可得到另一種發(fā)火次序。這種互換之所以可能，是因?yàn)?、3缸的曲柄銷(xiāo)(即它們的活塞)的位置是相同的。這樣就得到另一種發(fā)火次序，即1-2-4-3。 　　 　　所以，4缸機(jī)可能采用兩種發(fā)火次序，即1-3-4-2和1-2-4-3。不過(guò)，對(duì)某一種具體的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，由于發(fā)火次序還與氣門(mén)機(jī)構(gòu)的安排等有關(guān)，因而是確定而不能變更的。使用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，必須了解它的發(fā)火次序。 　　 　　1-3-4-2和1-2-4-3兩種發(fā)火次序在工作平穩(wěn)性和主軸承負(fù)荷方面，沒(méi)有什么區(qū)別。一般柴油機(jī)采用前一種。 　　 　　(2)四沖程直列6缸機(jī)，發(fā)火間隔為7200CA/6=1200CA。6個(gè)曲柄銷(xiāo)分別布置在3個(gè)平面內(nèi)(每個(gè)平面內(nèi)2個(gè))，各平面間互成1200。曲柄銷(xiāo)的具體布置可有兩種方式。當(dāng)1、6缸的曲柄銷(xiāo)朝上時(shí)，2、5缸的朝左，3、4缸的朝有，其發(fā)火次序是1-5-3-6-2-4。國(guó)產(chǎn)6缸機(jī)都采用這種曲軸和發(fā)火次序。 　　 　　曲柄銷(xiāo)布置的另一種方式是將上述 種方式的2、5缸分別與3、4缸互換。這種方式的發(fā)火次序是1-4-2-6-3-5。 　　 　　當(dāng)然，上述兩種6缸機(jī)的曲軸還可能采用其他的發(fā)火次序，但由于在實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)上幾乎沒(méi)有應(yīng)用，因而不作介紹。 　　 　　按發(fā)火次序看，前后兩個(gè)氣缸的做功行程有600是重疊的，這種現(xiàn)象是容易理解的。因?yàn)楦鳉飧组g做功行程的間隔是1200，而每個(gè)氣缸的做功行程本身都是1800，就必然有600互相重疊。在這個(gè)600中，兩個(gè)氣缸都在做功，前一個(gè)氣缸做功末完，后一個(gè)氣缸的做功已開(kāi)始了。這種做功行程重疊的觀象對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作平穩(wěn)性是有利的。 　　 　　(3)四沖程8缸機(jī)，大多將氣缸排列成雙列V形(兩列氣缸中心線(xiàn)的夾角常取900)。氣缸數(shù)i=8，其發(fā)火間隔為7200CA/8=900CA。這種發(fā)動(dòng)機(jī)左右兩列氣缸中相對(duì)的一對(duì)連桿共裝在一個(gè)曲柄銷(xiāo)上，所以V形8缸機(jī)只有4個(gè)曲柄銷(xiāo)。通常將4個(gè)曲柄銷(xiāo)布置在兩個(gè)互成900的平面內(nèi)。 　　 　　V形8缸機(jī)常用的發(fā)火次序?yàn)?-5-4-2-6-3-7-8。

介紹柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速方法 １面向Simulink數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)框圖 　　在建立了柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的各模型后，就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常規(guī)PID控制，變速積分PID控制，不完全微分PID控制和模糊PID控制的調(diào)速系統(tǒng)框圖。 　?。保背Ｒ?guī)PID控制 　　首先看常規(guī)PID控制，下面是它的系統(tǒng)仿真框圖，這是常規(guī)采用的PID控制系統(tǒng)圖，通過(guò)對(duì)真實(shí)控制系統(tǒng)繪制仿真框圖，觀察采用常規(guī)PID控制效果。 　　１．２不完全微分PID控制 　　下面是不完全微分PID控制系統(tǒng)仿真框圖,圖２不完全微分PID控制系統(tǒng)仿真框圖這是在常規(guī)PID基礎(chǔ)上進(jìn)行了不完全微分，這是用來(lái)改善它的控制功能，取得更好的控制效果。 　?。保匙兯俣确e分PID控制　 　　下面是變速度積分PID控制系統(tǒng)仿真框圖。 　?。保茨：齈ID控制　 　　自適應(yīng)模糊PID控制是將自適應(yīng)控制的思想和常規(guī)PID控制器結(jié)合，吸收了自適應(yīng)控制和常規(guī)PID控制的優(yōu)點(diǎn)。首先它具備自適應(yīng)能力，能夠自動(dòng)識(shí)辨被控過(guò)程參數(shù)、自動(dòng)整定控制參數(shù)，能夠適應(yīng)被控過(guò)程模型參數(shù)的變化；其次它又具有常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、魯棒性強(qiáng)、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。這使得自適應(yīng)PID控制成為過(guò)程控制中一種較為理想的控制方法?！?　　如果用模糊控制箱設(shè)計(jì)出模糊控制器，再在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立系統(tǒng)仿真模型，把模糊控制器模塊和我們?cè)O(shè)計(jì)的ＦＩＳ結(jié)構(gòu)連接起來(lái)，就可以對(duì)它進(jìn)行仿真研究了，系統(tǒng)仿真框圖的建立關(guān)鍵是對(duì)ＰＩＤ三個(gè)參數(shù)Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的整定，這必須考慮到不同時(shí)刻三個(gè)參數(shù)的相互作用和它們之間的關(guān)系。 　　下面從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)精度等各方面來(lái)考慮Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的作用，建立模糊規(guī)則表。 　　（１）比例系數(shù)Ｋｐ的作用是加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。Ｋｐ越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高，但容易產(chǎn)生超調(diào)，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。Ｋｐ取值過(guò)小，會(huì)降低調(diào)節(jié)精度，使響應(yīng)速度變慢，延長(zhǎng)調(diào)節(jié)時(shí)間，使系統(tǒng)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特征變壞。 　　（２）積分作用系數(shù)Ｋｉ的作用是系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。Ｋｉ越大，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差越快，但Ｋｉ過(guò)大，在響應(yīng)過(guò)程的初期會(huì)產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應(yīng)過(guò)程的較大超調(diào)。但Ｋｉ過(guò)小會(huì)使系統(tǒng)的靜態(tài)誤差難以，影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。 　?。ǎ常┪⒎值淖饔孟禂?shù)Ｋｄ的作用是改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征，其主要作用是在響應(yīng)過(guò)程中抑制偏差向任何方向的變化，對(duì)偏差變化進(jìn)行提前預(yù)報(bào)。但Ｋｄ過(guò)大，會(huì)使響應(yīng)過(guò)程提前制動(dòng)，延長(zhǎng)了調(diào)節(jié)時(shí)間，而且會(huì)降低系統(tǒng)的抗干擾性能。下面是進(jìn)行模糊控制PID控制的系統(tǒng)仿真框圖。 　?。矊?duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究 　　建立了系統(tǒng)的仿真框圖后，就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，就可以比較采用常規(guī)PID控制和變積分PID控制，不完全微分PID控制，模糊自適應(yīng)PID控制的比較，并具體分析我們采用的模糊控制系統(tǒng)仿真框圖自適應(yīng)控制時(shí)的仿真效果。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真有助于我們對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的快速理解，并初步地分析出我們需要的控制參數(shù)，對(duì)系統(tǒng)的研究有積極作用。 　　系統(tǒng)仿真圖通過(guò)ＭＡＴＬＡＢ中的模糊控制箱實(shí)現(xiàn)，同時(shí)根據(jù)自己控制系統(tǒng)的具體特點(diǎn)和要求來(lái)建立的，基本可以反應(yīng)控制系統(tǒng)的基本情況，可以起到很好的仿真模擬作用。 　　首先，比較常規(guī)PID控制和變積分PID控制，變速積分PID通過(guò)改變積分項(xiàng)的累加速度，使得它和偏差大小相適應(yīng)，偏差大的時(shí)候，積分慢；偏差小時(shí)，積分快，這就可以減少超調(diào)，同時(shí)更好地靜差。 　　下面比較一下常規(guī)PID控制和不完全微分ＰＩＤ控制的區(qū)別。不完全微分就是在PID算法中引入了一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)，使得系統(tǒng)性能得到改善，在改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的時(shí)候又盡量減少高頻干擾。 　　 介紹模糊自適應(yīng)控制和常規(guī)PID的比較，并對(duì)模糊自適應(yīng)控制的仿真進(jìn)行分析。這些都是基于前面建立的柴油發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)模型的 　　可見(jiàn)模糊PID控制器和常規(guī)PID控制相比，它使得系統(tǒng)響應(yīng)的超調(diào)時(shí)間減小，曲線(xiàn)更平整，反應(yīng)時(shí)間加快了，控制效果明顯更好了。同時(shí)模糊PID控制器在控制過(guò)程前期具有模糊控制器的特點(diǎn)，而在控制過(guò)程后期具有PID調(diào)節(jié)器的所有優(yōu)勢(shì)，是一種性能優(yōu)良的控制器，所以在實(shí)際使用中可以選用模糊自適應(yīng)控制方法。