氢燃料内燃机异常燃烧与优化控制技术

第1章 氢燃料内燃机的异常燃烧1.1 氢燃料内燃机异常燃烧的基本概念1.1.1 氢燃料內燃机异常燃烧的分类1.1.2 氢发动机异常燃烧的基本概念1.2 氢发动机的异常燃烧机理1.2.1 氢发动机早燃现象1.2.2 氢发动机的回火现象1.2.3 氢发动机的燃烧循环变动1.2.4 氢发动机燃烧初期的压力升高率太高现象分析1.2.5 早燃与燃烧反应速率的关系1.2.6 氢发动机状态参数对回火的影响1.2.7 早燃与回火的关系第2章 氢燃料内燃机电控系统与试验系统2.1 氢燃料内燃机试验系统2.1.1 氢燃料內燃机试验系统概况2.1.2 氢供应系统2.1.3 氢发动机测试系统2.2 氢燃料发动机电控系统硬件设计过程2.2.1 氫燃料发动机对电控系统的要求2.2.2 氢燃料发动机电控系统硬件设计过程2.3 氢燃料内燃机电控系统硬件设计2.3.1 氢燃料内燃机电控系统硬件的总体设计2.3.2 氢燃料内燃机异常燃烧的检测方法与硬件设计2.4 氢燃料内燃机优化控制策略2.4.1 优化控制思想2.4.2 优化控制策略2.5 氢燃料内燃机电控系统软件设计2.5.1 主程序设计2.5.2 软件架构与软件执行2.5.3 主要模块设计第3章 氢燃料内燃机异常燃烧的抑制方法3.1 进气道中引入部分气体形成预混合气或平行进气方案3.2 废气再循环方案3.3 进气歧管喷水方案3.4 液氢供氢系统3.5 采用缸内喷射方式供氢3.6 优化喷氢正时和点火正时3.7 多路并行喷氢方式与异常燃烧控制方法3.7.1 延时喷氢、并行多路喷氢系统及喷氢控制策略3.7.2 早燃发生后的抑制方案3.7.3 回火发生后的抑制方案第4章 氢燃料内燃机的异常燃烧诊断4.1 发动机诊断技术的研究现状4.2 基于提升小波的早燃信号分析4.2.1 提升小波基本理论4.2.2 仿真结果与分析4.3 利用提升小波包分析过量空气系数对异常燃烧的影响4.3.1 提升小波包原理4.3.2 过量空气系数对异常燃烧的影响4.4 氢发动机异常燃烧的经验模态分解4.4.1 EMD的基本理论4.4.2 氢发动机压力信号的EMD分解4.5 基于径向基函数网络的氢发动机异常燃烧诊断4.5.1 径向基函数网络诊断异常燃烧流程4.5.2 由异常燃烧提取RBF学习样本4.5.3 RBF网络的训练4.5.4 氢发动机异常燃烧故障诊断研究实例4.6 基于曲轴位置信号瞬时角加速度的异常燃烧诊断4.7 基于进气压力传感器的回火诊断4.8 基于贝叶斯网络的点火故障诊断4.9 基于CFD模拟的回火诊断第5章 氢燃料内燃机监测系统的构建5.1 虚拟仪器技术5.2 虚拟仪器系统的构成5.2.1 虚拟仪器的硬件装置5.2.2 虚拟仪器的软件系统5.3 图形化编程语言LabVIEW5.4 氢燃料发动机监测的设计5.4.1 氢发动机常用传感器5.4.2 发动机信号采样分析定理5.4.3 数据采集卡5.4.4 氢发动机监测系统的软件平台第6章 氢燃料内燃机的NO2排放特性及控制技术6.1 NO2产生的机理6.2 NO2排放特性6.2.1 K5A氢发动机的NO2排放特性6.2.2 氢发动机和汽油机NO2排放量的比较6.3 NO2排放量控制策略6.4 NO2排放量控制技术6.4.1 采用稀薄混合气快速燃烧技术6.4.2 优化供氢方式与喷氢正时、点火正时等参数6.4.3 应用废气再循环或进气管喷水第7章 氢燃料内燃机燃烧过程的优化控制技术7.1 氢燃料内燃机的最优控制模型7.2 分工况与多目标的氢内燃机的优化控制方法与技术7.2.1 建立分工况的目标函数与约束条件7.2.2 氢发动机双模式控制方法与技术7.2.3 双模式控制系统软件设计7.2.4 改进的模糊神经网络模型7.2.5 模糊神经网络求解最优控制模型7.2.6 计算结果和试验结果的对比及分析7.3 氢内燃机的多目标集成优化控制方法与技术7.3.1 基于遗传算法的多目标集成优化控制设计7.3.2 计算结果与试验结果的对比与分析7.4 基于非线性规划理论和遗传算法的优化控制方法与技术7.4.1 多约束转化为无约束7.4.2 多目标转化为单目标7.4.3 遗传算法求解7.4.4 计算结果与试验结果的对比与分析

　　《节能减排与可再生能源丛书：氢燃料内燃机异常燃烧与优化控制技术》是在总结国家自然科学基金项目等课题的研究进展和研究成果基础上整理完成的。《节能减排与可再生能源丛书：氢燃料内燃机异常燃烧与优化控制技术》系统介绍了氢燃料内燃机异常燃烧分析及其控制技术。全书共分7章，分别讲述氢燃料内燃机的异常燃烧，氢燃料内燃机电控系统与试验系统，氢燃料内燃机异常燃烧的抑制方法，氢燃料内燃机的异常燃烧诊断，氢燃料内燃机监测系统的构建，氢燃料内燃机的NO2排放特性及控制技术，以及氢燃料内燃机燃烧过程的优化控制技术。　　《节能减排与可再生能源丛书：氢燃料内燃机异常燃烧与优化控制技术》可供从事氢燃料内燃机、氢能动力应用、代用燃料气体发动机研究的博士及硕士研究生、高等学校相关专业的教师、相关科研院所和企业的科技人员参考。