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第页,共NUMPAGES11页 苏州市职业大学2014─2015学年第1学期试卷 《MATLAB工程应用》 (分散A卷开卷设计) 出卷人宋秦中出卷人所在学院电子信息工程学院使用班级12电子1,12电子2 班级12应用电子技术2学号127303235姓名严甲文 第页,共NUMPAGES11页 题号一二三四五六七八九十总分得分 得分评卷人设计题(满分100分) 请在以下题目中任选一项完成设计汽车运动控制系统设计; 电烤箱温度控制系统设计 汽车减震系统建模仿真; 汽车自动巡航控制系统的PID控制; 汽车怠速系统的模糊PID控制; 双闭环直流调速系统的设计与仿真 自选测控项目(给出你自选的题目) 本份试题选取项目为:汽油发动机的开环和闭环控制 附评分细则: 评分标准本设计试题得分情况设计报告内容清楚,格式正确(30%)程序设计合理(20%)结果调试正确(30%)态度与团队合作情况(20%) 《MATLAB工程应用》期末考试设计报告 概述 1.1汽油发动机的基本介绍 按HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/810216.htm"\t"http://baike.baidu.com/view/_blank"燃料供给方式的不同,汽油发动机又可分为化油器式及喷射式(或称电喷式)两大类。化油器常见于老车型的发动机上,在喷射式汽油机中,汽油可在进气口喷射,也可在进气冲程期间直接向气缸内喷射;喷油过程可由计算机程序控制,燃料可更均匀地分配给各个气缸;同时,由于不需要喉管而减少了进气的阻力等,可提高气缸内的平均有效力和热效率。此外,还可以减弱或避免爆震燃烧。 活塞在气缸中上行所能达到的最高位置称为“上止点”,下行所能达到的最低位置称为“下止点”。在许多发动机内,在上止点时,活塞的顶部与气缸体的顶部齐平,燃烧室容积就是活塞上方气缸盖内的空腔容积,但这部分容积会因活塞顶部的形状而稍有改变。因此,压缩比的精确定义应该是,下止点时总的气缸容积与上止点时总的HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/237436.htm"\t"http://baike.baidu.com/view/_blank"燃烧室容积之比。压缩比是表征发动机性能的一个重要指标。从上止点到下止点之间的直线距离称为冲程。 1.2汽油发动机的工作原理 发动机是将化学能转化为机械能的机器,它的转化过程实际上就是工作循环的过程,简单来说就是是通过燃烧气缸内的燃料,产生动能,驱动发动机气缸内的活塞往复的运动,由此带动连在活塞上的连杆和与连杆相连的曲柄,围绕曲轴中心作往复的圆周运动,而输出动力的。 四冲程汽油机的工作过程是一个复杂的过程,它由进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/704971.htm"\t"http://baike.baidu.com/view/_blank"行程(HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/88785.htm"\t"http://baike.baidu.com/view/_blank"冲程)组成。 进气行程 此时,活塞被曲轴带动由上止点向下上止点移动,同时,进气门开启,排气门关闭。当活塞由上止点向下止点移动时,活塞上方的容积增大,气缸内的气体压力下降,形成一定的真空度。由于进气门开启,气缸与进气管相通,混合气被吸入气缸。当活塞移动到下止点时,气缸内充满了新鲜混合气以及上一个工作循环未排出的废气。 压缩行程 活塞由下止点移动到上止点,进排气门关闭。曲轴在飞轮等惯性力的作用下带动旋转,通过连杆推动活塞向上移动,气缸内气体容积逐渐减小,气体被压缩,气缸内的混合气压力与温度随着升高。 膨胀行程 此时,进排气门同时关闭,火花塞点火,混合气剧烈燃烧,气缸内的温度、压力急剧上升,高温、高压气体推动活塞向下移动,通过连杆带动曲轴旋转。在发动机工作的四个行程中,只有这个在行程才实现热能转化为机械能,所以,这个行程又称为作功行程。 排气行程 此时,排气门打开,活塞从下止点移动到上止点,废气随着活塞的上行,被排出气缸。由于排气系统有阻力,且燃烧室也占有一定的容积,所以在排气终了地,不可能将废气排净,这部分留下来的废气称为残余废气。残余废气不仅影响充气,对燃烧也有不良影响。 排气行程结束时,活塞又回到了上止点。也就完成了一个工作循环。随后,曲轴依靠飞轮转动的惯性作用仍继续旋转,开始下一个循环。如此周而复始,发动机就不断地运转起来。 1.3汽油发动机的结构组成 汽油发动机的结构:一般由下列各部分组成: 机体:是发动机各部机件的装配基体。它包括气缸盖、气缸体、下曲轴箱(油底壳)。

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