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半实物仿真系统是一种硬件在线实时技术,它把实物利用计算机接口嵌入到软件环境中去,并要求系统的软件和硬件都要实时运行,从而模拟整个系统的运行状态。应用半实物仿真研究汽车发动机电子控制系统能大大加快产品设计速度,降低成本。本文的目的就是利用实物实时仿真技术验证发动机电子控制控制用的逻辑、算法以及确定各种控制参数,模拟发动机外部物理环境来调试、检测发动机性能。本课题利用Matlab/Simulink建立发动机电子控制系统的仿真模型,通过计算机接口实现发动机仿真控制模型与真实发动机的连接,再利用实时工具Real-time Workshop实现完整的半实物实时仿真。 本文完成的主要工作: 1.在Simulink环境下,利用Simulink Library提供的模块和控制工具箱进行发动机电子控制燃油喷射系统仿真建模、点火正时系统仿真建模、传感器建模,同时根据发动机电控系统的控制规律设计所需的控制逻辑和控制算法。 2.自制信号采集电路,实现信号正确的获得与传送。构造Simulink I/O模块进行与实际数据采集卡(A/D、D/A卡)的连接,而数据采集卡经放大整形电路与实际传感器和执行机构连结,实现发动机控制仿真模型与真实发动机的连接。最后,在实时条件下,实现整个系统的半实物仿真。 模拟各种苛刻的物理环境与真实工况进行半实物仿真试验,来仿真发动机进气系、供油系和点火系的电子控制。在线修改各种系统参数以及控制逻辑和控制算法,并立即得出对其控制效果的评价。 所以说应用半实物仿真系统是一种低成本的并且有效的快速原型化解决途径,并且具有安全、经济、可控、不受物理环境限制等优点,可大大减短发动机电子控制系统的开发时间,可广泛运用于企业产品设计、实验等环节。