一种生物质气体燃料发动机控制系统.doc

摘要:随着世界经济的快速发展，人们的生活水平迅速提高，环境问题与能源问题已经成为本世纪世界各国共同面对的两个重大问题。人们对能源的需求越来越多，内燃机已经面临着燃料短缺的危险。同时，由于人类对传统矿物燃料的开发利用所带来的各种环境污染问题也严重危害着人类的身体健康。我国想要实现可持续发展，就必须找到一个适合中国国情的清洁替代能源。如今，人类已经开发出的可再生能源有：太阳能、风能、生物质能、地热能和潮汐能等。而生物质能因为它的可再生性、清洁性、广泛性、低成本和其它优点使它成为最有希望的替代燃料。本文基于所述的生物质气体燃料的生物质组分和生物量之间存在的差异而使发动机输出功率不稳定的情况，设计一种控制系统，并且根据生物质气体燃料发动机的原理，建立出了数学模型，完成了对本控制系统的仿真。仿真结果表明，此控制系统能够显著改善生物质气体燃料发动机输出功率不稳定的问题，满足控制要求。

关键词：生物质气体燃料发动机；控制系统；PID控制；仿真

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1课题背景-1

1.2我国的环境问题-1

1.3我国的能源问题-3

1.4内燃机替代燃料——生物质能-3

1.5气体燃料发动机的发展现状-4

1.6生物质气体燃料发动机所存在的问题-4

2 生物质气体燃料发动机控制系统的设计-6

2.1生物质气体燃料发动机-6

2.2生物质气体燃料发动机的控制系统-7

2.3比例积分微分（PID）控制器-7

2.3.1PID控制器简介-7

2.3.2 PID控制结构-8

2.3.3 PID控制器各校正环节的作用-9

3生物质气体燃料发动机的数学建模-10

3.1发动机系统内燃料热量建模-10

3.1.1生物质气体燃料燃烧热量建模-10

3.1.2氢气燃烧热量建模-11

3.2发动机系统功率建模-11

4 仿真研究-12

4.1 发动机仿真结构图与参数设定-12

4.2 发动机系统输出功率仿真曲线-13

结论-16

参 考 文 献-17

致谢-18