基于LugDown的汽车尾气排放检测系统设计与实现

摘要

随着柴油车保有量的大幅增加，NOx和柴油车颗粒物PM(Particulate Matter)排放呈现明显的上升趋势，对生态环境破坏严重，加强柴油车尾气排放检测、控制大气污染刻不容缓。自由加速法和LugDown是目前柴油车尾气排放检测的主要方法。自由加速法在检测过程不带负荷，人为影响因素较大，而LugDown是加载负荷的工况法，能够更加真实模拟汽车行驶状况。本文在深入研究和学习LugDown加载减速工况法理论的基础上，设计开发了基于LugDown的汽车尾气排放检测系统，并对涉及的关键技术进行了深入研究。主要的研究内容如下：
　　1.通过收集、整理国内外相关参考文献，对LugDown的工作原理、检测流程进行归纳总结，在此基础上进行需求分析，设计了基于LugDown的汽车尾气排放检测系统的总体结构。
　　2.对经典PID控制算法与模糊PID控制算法分别进行simulink仿真,仿真结果表明模糊PID控制算法使得系统在更短的时间内稳定，提出了基于模糊PID控制算法的涡流机恒力控制、恒功率控制以及恒速度控制算法。
　　3.对系统需要处理的模拟量输入输出信号与数字量输入输出信号进行分析，设计开发了具有滤波、放大功能的高精度A/D转换调理电路。
　　4.设计开发了LugDown加载减速工况法的汽车尾气排放检测系统，系统包括测功机参数校准模块和LugDown检测模块。测功机参数校准模块实现了速度、扭力、台架基本惯量、加载响应时间、恒加载负荷滑行时间、变加载负荷滑行时间、寄生功率参数的校准；LugDown检测模块实现了轮边功率扫描及烟度数据采集。
　　对设计开发的基于LugDown的检测系统进行了现场测试，试验结果表明该系统满足相关检测规范要求，稳定可靠。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文的主要研究内容及章节安排

1.4本章小结

第二章 LugDown加载减速法检测理论

2.1压燃式发动机汽车尾气排放检测方法

2.2底盘测功机

2.3 LugDown加载减速法检测流程与判断依据

2.4本章小结

第三章 基于LugDown的尾气排放检测系统总体结构

3.1系统需求分析

3.2硬件总体结构

3.3软件总体结构

3.4本章小结

第四章 基于LugDown的尾气排放检测关键技术

4.1 PID控制算法

4.2恒力控制模型

4.3恒速控制模型

4.4恒功率控制模型

4.5抗干扰技术

4.6本章小结

第五章 基于LugDown的尾气排放检测系统

5.1输入输出信号调理电路设计

5.2数据库设计

5.3系统软件详细设计

5.4测功机参数校准模块

5.5本章小结

第六章 系统试验及结果分析

6.1实验平台

6.2测功机参数校准测试结果

6.3本章小结

总结与展望

论文主要工作与结论：

论文的主要工作总结如下：

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢