柴油机脉冲负载测试方法和装置制造方法及图纸

技术编号:6707900 阅读:228 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种柴油机脉冲负载测试方法,将柴油机的转速调整为获取的目标转速后,根据获取的柴油机的目标输出功率获取脉冲调制信号的脉冲宽度,采用该脉冲宽度的脉冲调制信号控制柴油机的励磁电流,对柴油机的输出功率进行测量。本发明专利技术还提供一种柴油机脉冲负载测试装置。采用本发明专利技术提供的柴油机脉冲负载测试方法和装置,根据目标输出功率确定对应的脉冲宽度,采用该脉冲宽度的脉冲调制信号控制柴油机的励磁电流,从而通过阶梯式调整脉冲宽度,实现对励磁电流的阶梯式控制,从而实现对柴油机输出功率的阶梯式控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及柴油机测试技术,尤其涉及一种柴油机脉冲负载测试方法和一种柴油 机脉冲负载测试装置。
技术介绍
在舰艇消磁项目中,柴油机在实际应用中要完成舰艇的消磁工作,因此,在对柴油 机进行测试时,需要在柴油机工作在IOOOrpm转速的情况下对柴油机进行脉冲负载测试, 即对柴油机输出功率进行阶梯式的脉冲控制,测试柴油机在瞬间实现功率突升突降的性 能。图1为现有的柴油机测试系统的结构示意图。如图1所示,该系统包括励磁电阻 mt、续流二极管D1、场效应管Q1、励磁线圈Li、励磁发电机11、励磁整流器12、主线圈L2、 主发电机13、主整流器14和水电阻15。其中,励磁电阻IUt、续流二极管D1、场效应管Ql 和励磁线圈Ll组成柴油机的励磁电路。输入信号Pl通过场效应管Ql的导通与关断控制 流过励磁发电机11的励磁线圈Ll的励磁电流。励磁发电机11发出的三相交流电通过励 磁整流器12整流后,为主发电机13的励磁线圈L2供电,主发电机13发出的三相交流电经 主整流器14整流后向水阻15供电,通过测量水电阻15的功率,测量柴油机的输出功率。目前,采用图1所示的柴油机测试系统,柴油机脉冲负载测试方法包括手动控制 方式和比例积分(Proportional htegral,简称PI)控制方式两种。在手动控制方式的柴油机脉冲负载测试方法中,励磁电阻Rlt采用滑线变阻器, 通过手动控制滑线变阻器调节励磁电流,从而调节柴油机的输出功率。由于采用人工手动 操作,因而此种控制方式的准确性和稳定性差,当测试工况频繁变化的时候,手动操作会造 成柴油机状态不稳、振动过大、排放超标等,无法实现在瞬间完成柴油机输出功率的突升突 降。在PI控制方式的柴油机脉冲负载测试方法中,采用柴油机微机控制系统对图1所 示的柴油机测试系统进行控制。柴油机微机控制系统通过上位机接收控制指令,控制柴油 机的转速、恒功率、实时异步通讯等。其中,对于柴油机的输出功率的控制方法为利用PI 调节器调节输入信号P1,通过输入信号Pi调节励磁电流,从而调节柴油机的输出功率。由 于PI调节器的作用,励磁电流具有一定的上升和下降率,因此柴油机输出功率不能实现瞬 间突变,无法对柴油机的输出功率进行阶梯式的脉冲变化控制。总之,采用现有的柴油机脉冲负载测试方法,无法对柴油机输出功率进行阶梯式 的脉冲控制。
技术实现思路
本专利技术提供一种柴油机脉冲负载测试方法,用以解决现有技术中的缺陷,实现对 柴油机输出功率进行阶梯式的脉冲控制。本专利技术还提供一种柴油机脉冲负载测试装置,用以解决现有技术中的缺陷,实现对柴油机输出功率进行阶梯式的脉冲控制。本专利技术提供一种柴油机脉冲负载测试方法,包括将柴油机的转速调整为目标转速;根据所述柴油机的目标输出功率查询脉冲宽度与输出功率的对应关系,获取脉冲 调制信号的脉冲宽度;采用所述脉冲宽度的脉冲调制信号控制所述柴油机的励磁电流;测量所述柴油机的输出功率。如上所述的柴油机脉冲负载测试方法,其中,所述根据所述柴油机的目标输出功 率查询脉冲宽度与输出功率的对应关系之前还包括分别测量采用多种脉冲宽度的脉冲调制信号控制所述柴油机的励磁电流时的柴 油机的输出功率,获取所述脉冲宽度与输出功率的对应关系。如上所述的柴油机脉冲负载测试方法,其中,所述根据所述柴油机的目标输出功 率查询脉冲宽度与输出功率的对应关系之后还包括根据所述脉冲宽度与输出功率的对应 关系进行插值计算,获取所述目标输出功率对应的脉冲调制信号的脉冲宽度。如上所述的柴油机脉冲负载测试方法,其中,所述将柴油机的转速调整为获取的 目标转速之前还包括获取所述柴油机的目标转速和目标功率。如上所述的柴油机脉冲负载测试方法,其中,所述获取所述柴油机的目标转速和 目标功率包括采用串行通信协议获取上位机输入的所述柴油机的目标转速和目标功率。本专利技术还公开了一种柴油机脉冲负载测试装置,包括转速控制器,用于将柴油机的转速调整为目标转速;脉冲控制器,用于根据所述柴油机的目标输出功率查询脉冲宽度与输出功率的对 应关系,获取脉冲调制信号的脉冲宽度,并根据该脉冲宽度控制所述脉冲驱动电路输出脉 冲调制信号;脉冲驱动电路,用于在所述脉冲控制器的控制下,生成所述脉冲宽度的脉冲调制 信号并传送到所述柴油机的励磁电路,以控制所述柴油机的励磁电流;测量模块,用于测量所述柴油机的输出功率。如上所述的柴油机脉冲负载测试装置,其中,所述脉冲控制器包括控制模块,用于采用多种脉冲宽度控制所述脉冲驱动电路输出脉冲调制信号,并 接收来自测量模块的输出功率,获取所述脉冲宽度与输出功率的对应关系,查询所述脉冲 宽度与输出功率的对应关系,获取所述目标输出功率对应的脉冲调制信号的脉冲宽度,并 根据该脉冲宽度控制所述脉冲驱动电路输出脉冲调制信号;所述脉冲驱动电路具体用于在所述控制模块的控制下,生成所述控制模块确定的 脉冲宽度的脉冲调制信号并传送到所述柴油机的励磁电路,以控制所述柴油机的励磁电 流;所述测量模块还用于分别测量采用多种脉冲宽度的脉冲调制信号控制所述柴油 机的励磁电流时的柴油机的输出功率并传送给所述控制模块。如上所述的柴油机脉冲负载测试装置,其中,所述脉冲控制器还包括运算模块,用于根据所述脉冲宽度与输出功率的对应关系进行插值计算,获取所述目标输出功率对应 的脉冲调制信号的脉冲宽度并传送给所述控制模块;所述控制模块还用于根据来自所述运算模块的脉冲宽度控制所述脉冲驱动电路 输出脉冲调制信号。如上所述的柴油机脉冲负载测试装置,其中,还包括通信模块,用于获取所述柴 油机的目标转速和目标功率。如上所述的柴油机脉冲负载测试装置,其中,所述通信模块具体用于采用串行通 信协议获取上位机输入的所述柴油机的目标转速和目标功率。由上述技术方案可知,本专利技术根据目标输出功率确定对应的脉冲宽度,采用该脉 冲宽度的脉冲调制信号控制柴油机的励磁电流,从而当需要控制柴油机的输出功率突升或 突降时,将突升或突降后的输出功率作为目标输出功率,采用该目标输出功率对应的脉冲 宽度的脉冲调制信号调节励磁电流,通过阶梯式调整脉冲宽度对励磁电流进行阶梯式控 制,从而实现对柴油机输出功率的阶梯式控制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发 明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根 据这些附图获得其他的附图。图1为现有的柴油机测试系统的结构示意图;图2为本专利技术实施例一的柴油机测试系统的结构示意图;图3为本专利技术实施例一的柴油机脉冲负载测试方法的流程图;图4为本专利技术实施例二的柴油机脉冲负载测试方法的流程图;图5为本专利技术实施例三的柴油机脉冲负载测试装置的结构示意图;图6为本专利技术实施例四的柴油机脉冲负载测试装置的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例 中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是 本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。参见图1,由于在柴油本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种柴油机脉冲负载测试方法,其特征在于,包括:将柴油机的转速调整为目标转速;根据所述柴油机的目标输出功率查询脉冲宽度与输出功率的对应关系,获取脉冲调制信号的脉冲宽度;采用所述脉冲宽度的脉冲调制信号控制所述柴油机的励磁电流;测量所述柴油机的输出功率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:韩树明蔡志伟邢为为
申请(专利权)人:中国北车集团大连机车车辆有限公司
类型:发明
国别省市:91

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