阻采样分压及偏置处理，由的口进行采样。采用对其进行限幅处理，防止过高电压击穿的口。另外，实际运行时应保证相反馈放大电路的反馈系数相等。这就需要精心挑选放大电路的每个部件，反复调试放大电路的反馈系数。主电路与驱动电路设计如图所示，系统的逆变电路使用常用的交直交三相电压源型变频电路，单相的输入电源，整流部分采用单相不控整流桥，其正常工作允许电流可达，管子可承受反相峰值电压为，最大浪涌电流。正弦交流电经两相不可控整流桥整流，再经电容滤波后，直流侧电压为，其将作为三相逆变桥的直流电压源。滤波电容既作为滤波电容滤除直流电压中的低次谐波以保持输出电压的稳定，又作为储能电容储存电机绕组续流时回馈的能量。为保证直流电源电压质量，般电容可根据直流母线电压波形的好坏和电压等级选取容值大耐压高的电解电容，并使其尽可能地靠近。电容容值较小，其作为滤波电容滤除电压中的高次谐波，般选取高耐压的电容。电阻为电容的放电电阻，阻值较大，放电时间长。由于模块内部集成了的驱动模块，因此只需将输出的波经过缓冲变换之后送模块，由于功率部分为强电信号，需要经过光耦隔离，如图所示，图中只举例画出路光电隔离驱动电路输入和自举电路。其中光电隔离驱动电路采用高的快速光耦。般普通驱动电路的驱动电源需要四路，包括上桥臂路，下桥臂因共地需要路。而内部己集成自举电路，故只需要路电压即可驱动六路驱动电路，极大地简化辅助电源设计。图中自举电容选取的容量取决于被驱动功率器件的开关频率占空比以及充电回路电阻，必须保证电容充电到足够的电压，而放电时其两端电压不低于欠压保护动作值。自举二极管的作用是防止上桥臂导通时的直流母线电压直接加到的引脚上，而使供电电源烧毁，因此应有足够的反向耐压能力。由于与串联，为了满足主电路功率管开关频率要求，应选快速恢复二极管。另外，模块内部还集成有欠压过流等保护功能。系统的软件设计系统的软件部分由的语言编写，软件主要由主程序定时器中断服务子程序速度计算子程序初始位置检测子程序功率驱动保护中断程序等组成。下面具体介绍各个重要功能模块的程序结构和流程。主程序主程序主要完成初始化子程序对的各个用到的模块寄存器和相关参数变量初始化设置，其后就不断循环等待中断的发生，在循环等待中可通过按键调整并显示参数，如加减速调节，参数调节等。而在中断发生时，就响应中断并执行相应的中断子程序，主程序流程如图所示软件定时器下溢中断子程序软件定时器下溢中断子程序是本系统实现矢量控制策略的核心程序，其中在中断服务子程序中完成的功能包括定子电流转换定子电流变换和变换转子位置角计算转速计算速度电流调节逆变换和计算，定时器下溢中断子程序流程图如图所示。定时器下溢中断子程序设置为连续增减计数，下溢周期为。也就是每过，系绕就进入次图所示中断程序，运行次程序则更新次其中的控制参数。工作时钟频率达，其指令周期可以达到以内，因此的时间足够运行中断控制的所有程序。下面将分别介绍其中重之间的时间间隔就达到在的转速下，两个脉冲之间的间隔就达到，按要的模块，如转速计算程序初始位置检测程序电流调节程序等。的转速计算与初始位置定位本文采用基于混合式光电编码器的位置检测方式。所谓混合式光电编码器，是指同时具有绝对式和增量式两种计数方式的种光电编码器。绝对式编码信号的跳变沿，可以实现些转角上的精确定位，与增量式编码信号相配合，就可以克服单独使用绝对式码盘为得到精确位置信号需要很多码道的不足，有效地降低系统成本。混合式码盘的绝对式部分共有个码道，增量式部分为两路为两路相差互差的相正交信号路校正信号电机每转圈相输出信号个，经的下交编码模块倍频后可获得增量脉冲个。另外，码盘每转还会产生个零位脉冲为电机极对数用来确定电机转动圈。绝对式的个码道之问依次相差，且与信号脉冲的来临位置有着确定的绝对位置。这样通过绝对式码道信号高低电平的识别，可将转子的位置精度确定在士以内，实现转子位置的初始定位。电机起动时，在未得到跳变沿信号精确绝对角度之前，士的角度误差不会影响电机的运转方向，当电机转动后，即会得到跳变沿信号，实现转子绝对位置的精确定位。永磁同步电动机的转速计算增量式光电编码器没有直接的转速信号输出，只能通过软件进行计算，目前通常用的计算方法有法法和法。测速法是在固定采样时间内对电机编码器所发出的相正交脉冲信号进行计数，根据计数值和采样时间即可计算得到电机运行转速。法的特点是被测电机速度越快，固定采样时间内采样得到的脉冲数愈多，被测电机速度准确度就愈高。反之测速的相对误差则会增大。故法主要使用于电机高速运行区转速的测量。另外，在法中，速度环采样周期越大，同样条件下采样的编码器脉冲数就越多，转速的分辨率就越高。因此在应用中采样周期值应根据实际情况取略微大的值，而由此带来的缺点分辨率低和速度环采样的延时大则可由低通滤波器来弥补。例如当电机运行于极低速下时，如果此时的速环采样周期为，由于在这转速每方会得到个脉冲计数，因此这转速下运行的大部分时间速度环计算得到转速均为零，另外在反馈脉冲跳变时刻计算出的转速又远大于，这样转速环控制的性能将会受到极大的影响。但在采用低通滤波器对反馈速度进行处理后，输出的量则不会剧烈变化，这就可以在定程度上提高响应速度和系统性能。法测速需要使用高频脉冲，通过测得电机光电码盘反馈的两个相邻的相脉冲之间的时问问隔来实现转速的测量。法的特点是被测电机转速速度越大，法测得的相邻脉冲的时间日隔将越小，其测量精度也随之降低。因此法适用于电机低速运行区的转速测量。而法测速则集合了法测速和法测速的优点，在低速运行时使用法测速，在电机高速运行时采用法测速，是种优良的测速方法。控制系统需要电机有很宽的调速范围，达到。而尽管法在低速时有很好的测速精度，但般要求速度环的采样滞后时间不能超过几个毫秒，否则容易造成系统震荡，但遗憾的是法和法在低速下都会造成速度采样较大的延时。在法和法中，速度越低，两脉冲之间的时间越长，速度采样的延时越大，以转产生个脉冲的编码器为例倍频盾转有个脉冲在的转速下，个脉冲输出电压，采样电流信号经过电法测学学报，周松鹤工程力学教程篇北京机械工业出版社石津俊发动机曲轴弯曲疲劳强度的可靠性分析武汉工学院学报，王东华曲轴强度计算若干问题的探讨天津大学学报，施兴之连续梁计算计算曲轴应力的研究内燃机学报，郝志勇多缸机曲轴连续梁计算法的改进内燃机学报，吴楠内燃机曲柄连杆机构的多体动力学仿真中国用户论文集，吴宏计算机仿真技术在内燃机研究中的应用合肥工业大学学报，王霄高级设计实例教程北京化学工业出版社，詹友刚野火版机械设计教程北京机械工业出版社，夏天捷达王与都市先锋轿车维修手册北京北京理工大学出版社，致谢在本文完成之际，首先向我最尊敬的导师纪峻岭老师致以最诚挚的敬意和最衷心的感谢。几个月以来，她不遗余力地对我的设计进行了指导。在我毕业设计这段时间，无论是在学习还是在生活上，恩师都给予了我无微不至的关怀，同时还要感谢朱荣福老师。他们以其渊博的知识，宽厚的胸怀无私的敬业精神以及严谨的治学态度和开拓进取的精神激励着我，并言传身教，身体力行地不断培养我独立思考，深入探索，解决实际问题的能力，使我受益匪浅。本设计之能完成，纪峻岭老师给与了关键性的技术指导，并指明了研究的方向，朱老师虽然平日里工作繁多，但在我做毕业设计的过程中，特别在说明书的撰写和修改上给予了我悉心的指导，特此向两位老师表示衷心的感谢和敬意,此外还要感谢那些给予过我关心帮助的老师和同学，正是有了大家的关怀鼓力和我自己的努力，此设计才得以顺利完成。同时还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下良好的汽车专业知识的基础为我们以后的工作实践做好了铺垫。毕业设计虽已完成了，但由于知识水平的局限，实际经验缺乏，设计还存在许多不足，有很多地方需要改进。对于这些不足，我会在今后的工作生活中努力去改正，并利用自已所学到的知识，为社会作更多的贡献，成为个对社会有用的人。最后预祝黑龙江工程学院发展越来越好，前程似锦,附录表捷达发动机主要性能参数气缸排列方式直列四缸供油方式多点喷射排量缸径冲程冲程缸径连杆长缸体高缸心距曲轴轴承座压缩比额定功率最大扭矩升功率升扭矩点火顺序表四缸机工作循环表曲轴转角第缸第二缸第三缸第四缸做功排气压缩进气排气进气做功压缩进气压缩排气做功压缩做功进气排气力见如表所示表切向力径向力的计算结果四个冲程切向力径向力进气终点压缩终点膨胀终点排气终点本章小结本章首先分析了曲柄连杆机构的运动情况，重点分析了活塞的运动，在此基础上分析了每个工作过程的气体压力变化情况，进步推导出各过程气体力的理论计算公式，进行了机构中运动质量的换算，并根据型汽油机的具体结构参数计算出了各过程的气体力，为后面章节的动力仿真提供了理论数据的依据。第章活塞组的设计活塞的设计活塞组包括活塞活塞销和活塞环等在气缸里作往复运动的零件，它们是发动机中工作条件最严酷的组件。发动机的工作可靠性与使用耐久性，在很大程度上与活塞组的工作情况有关。活塞的工作条件和设计要求活塞的机械负荷在发动机工作中,活塞承受的机械载荷包括周期变化的气体压力往复惯性力以及由阻采样分压及偏置处理，由的口进行采样。采用对其进行限幅处理，防止过高电压击穿的口。另外，实际运行时应保证相反馈放大电路的反馈系数相等。这就需要精心挑选放大电路的每个部件，反复调试放大电路的反馈系数。主电路与驱动电路设计如图所示，系统的逆变电路使用常用的交直交三相电压源型变频电路，单相的输入电源，整流部分采用单相不控整流桥，其正常工作允许电流可达，管子可承受反相峰值电压为，最大浪涌电流。正弦交流电经两相不可控整流桥整流，再经电容滤波后，直流侧电压为，其将作为三相逆变桥的直流电压源。滤波电容既作为滤波电容滤除直流电压中的低次谐波以保持输出电压的稳定，又作为储能电容储存电机绕组续流时回馈的能量。为保证直流电源电压质量，般电容可根据直流母线电压波形的好坏和电压等级选取容值大耐压高的电解电容，并使其尽可能地靠近。电容容值较小，其作为滤波电容滤除电压中的高次谐波，般选取高耐压的电容。电阻为电容的放电电阻，阻值较大，放电时间长。由于模块内部集成了的驱动模块，因此只需将输出的波经过缓冲变换之后送模块，由于功率部分为强电信号，需要经过光耦隔离，如图所示，图中只举例画出路光电隔离驱动电路输入和自举电路。其中光电隔离驱动电路采用高的快速光耦。般普通驱动电路的驱动电源需要四路，包括上桥臂路，下桥臂因共地需要路。而内部己集成自举电路，故只需要路电压即可驱动六路驱动电路，极大地简化辅助电源设计。图中自举电容选取的容量取决于被驱动功率器件的开关频率占空比以及充电回路电阻，必须保证电容充电到足够的电压，而放电时其两端电压不低于欠压保护动作值。自举二极管的作用是防止上桥臂导通时的直流母线电压直接加到的引脚上，而使供电电源烧毁，因此应有足够的反向耐压能力。由于与串联，为了满足主电路功率管开关频率要求，应选快速恢复二极管。另外，模块内部还集成有欠压过流等保护功能。系统的软件设计系统的软件部分由的语言编写，软件主要由主程序定时器中断服务子程序速度计算子程序初始位置检测子程序功率驱动保护中断程序等组成。下面具体介绍各个重要功能模块的程序结构和流程。主程序主程序主要完成初始化子程序对的各个用到的模块寄存器和相关参数变量初始化设置，其后就不断循环等待中断的发生，在循环等待中可通过按键调整并显示参数，如加减速调节，参数调节等。而在中断发生时，就响应中断并执行相应的中断子程序，主程序流程如图所示软件定时器下溢中断子程序软件定时器下溢中断子程序是本系统实现矢量控制策略的核心程序，其中在中断服务子程序中完成的功能包括定子电流转换定子电流变换和变换转子位置角计算转速计算速度电流调节逆变换和计算，定时器下溢中断子程序流程图如图所示。定时器下溢中断子程序设置为连续增减计数，下溢周期为。也就是每过，系绕就进入次图所示中断程序，运行次程序则更新次其中的控制参数。工作时钟频率达，其指令周期可以达到以内，因此的时间足够运行中断控制的所有程序。下面将分别介绍其中重之间的时间间隔就达到在的转速下，两个脉冲之间的间隔就达到，按